请描述ConcurrentHashMap的内部数据结构。

ConcurrentHashMap是Java中的一个并发HashMap,它是线程安全的,用于在并发环境中替代HashMap。ConcurrentHashMap的内部实现从Java 1.7到Java 1.8有很大的变化。

在Java 1.7中,ConcurrentHashMap使用分段锁技术。它的内部维护了一个Segment数组。Segment是一种可重入锁ReentrantLock。在ConcurrentHashMap中,一个Segment对象包含一个HashEntry数组,每个HashEntry是一个链表。当要添加一个元素时,首先根据hash值决定放入哪个Segment,然后在对应的Segment中,使用锁保护数据访问,这样,只要多个线程操作不同的Segment就可以实现真正的并行。

在Java 1.8中,ConcurrentHashMap放弃了Segment的概念,而是直接用Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现,并发控制使用Synchronized和CAS来操作。整个看起来就像是优化过且线程安全的HashMap,当链表长度大于一定阈值(默认8)时,将链表(寻址时间复杂度为O(n))转换为红黑树(寻址时间复杂度为O(log n))。

以上两种设计都是为了提高在高并发环境下的性能,通过分段锁或者CAS减小锁的粒度,使得多线程环境下的并发操作成为可能。

发表评论

后才能评论