ConcurrentHashMap详解

ConcurrentHashMap线程安全

Segment段

因Segment继承ReentrantLock加锁,所以ConcurrentHashMap支持并发操作。

线程安全

简单理解就是,ConcurrentHashMap 是一个 Segment 数组,Segment 通过继承ReentrantLock 来进行加锁,所以每次需要加锁的操作锁住的是一个 segment,这样只要保证每个 Segment 是线程安全的,也就实现了全局的线程安全。

并行度(默认 16)


concurrencyLevel:并行级别、并发数、Segment 数,怎么翻译不重要,理解它。默认是 16, 也就是说 ConcurrentHashMap 有 16 个 Segments,所以理论上,这个时候,最多可以同时支持 16 个线程并发写,只要它们的操作分别分布在不同的 Segment 上。这个值可以在初始化的时候设置为其他值,但是一旦初始化以后,它是不可以扩容的。再具体到每个 Segment 内部,其实每个 Segment 很像之前介绍的 HashMap,不过它要保证线程安全,所以处理起来要麻烦些。

Java8 对 ConcurrentHashMap 进行了比较大的改动,Java8 也引入了红黑树。

并发

减小锁粒度

减小锁粒度是指缩小锁定对象的范围,从而减小锁冲突的可能性,从而提高系统的并发能力。减小锁粒度是一种削弱多线程锁竞争的有效手段,这种技术典型的应用是 ConcurrentHashMap(高性能的 HashMap)类的实现。对于 HashMap 而言,最重要的两个方法是get 与set 方法,如果我们对整个 HashMap 加锁,可以得到线程安全的对象,但是加锁粒度太大。Segment 的大小也被称为ConcurrentHashMap 的并发度

分段锁

ConcurrentHashMap,它内部细分了若干个小的 HashMap,称之为段(Segment)。默认情况下一个ConcurrentHashMap 被进一步细分为 16 个段,既就是锁的并发度
如果需要在 ConcurrentHashMap 中添加一个新的表项,并不是将整个 HashMap 加锁,而是首先根据hashcode 得到该表项应该存放在哪个段中,然后对该段加锁,并完成put 操作。在多线程环境中,如果多个线程同时进行put 操作,只要被加入的表项不存放在同一个段中,则线程间可以做到真正的并行。

文章作者: 陈 武
文章链接: http://www.updatecg.xin/2020/01/20/ConcurrentHashMap/
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