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ConcuiientHashMap面试总结

来源:东方头条编辑:中经财讯网2020-01-03 10:01:09分享
摘要:ConcuiientHashMap和hashtabie的区别ConcurrentHashMap 和 Hashtable

ConcuiientHashMap和hashtabie的区别

ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别主要体现在实现线程安全的方式上不同。

底层数据结构: JDK1.7的 ConcurrentHashMap 底层采用 分段的数组+链表实现,JDK1.8 采用的数据结构跟HashMap1.8的结构一样,数组+链表/红黑二叉树。Hashtable 和 JDK1.8 之前的HashMap 的底层数据结构类似都是采用数组+链表的形式,数组是 HashMap 的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的;

实现线程安全的方式(重要): ① 在在JDK1.7的时候,ConcurrentHashMap(分段锁)对整个桶数组进行了分割分段(Segment),每一把锁只锁容器其中一部分数据,多线程访问容器里不同数据段的数据,就不会存在锁竞争,提高并发访问率。 到了到了JDK1.8的时候已经摒弃了Segment的概念,而是直接用的概念,而是直接用Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现,并发控制使用红黑树的数据结构来实现,并发控制使用synchronized和和CAS来操作。(JDK1.6以后对synchronized锁做了很多优化) 整个看起来就像是优化过且线程安全的 HashMap,虽然在JDK1.8中还能看到 Segment 的数据结构,但是已经简化了属性,只是为了兼容旧版本;② Hashtable(同一把锁) :使用 ynchronized 来保证线程安全,效率非常低下。当一个线程访问同步方法时,其他线程也访问同步方法,可能会进入阻塞或轮询状态,如使用 put 添加元素,另一个线程不能使用 put 添加元素,也不能使用 get,竞争会越来越激烈效率越低。

两者的对比图:

图片来源:http://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6842045.html

HashTable:

JDK1.7的ConcurrentHashMap:

JDK1.8的ConcurrentHashMap(TreeBin: 红黑二叉树节点Node: 链表节点):

ConcurrentHashMap线程安全的具体实现方式/底层具体实现

JDK1.7(上面有示意图)

首先将数据分为一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据时,其他段的数据也能被其他线程访问。

ConcurrentHashMap是由是由Segment数组结构和 HashEntry数组结构组成。

Segment 实现了 ReentrantLock,所以 Segment 是一种可重入锁,扮演锁的角色。HashEntry 用于存储键值对数据。static class Segment

extends ReentrantLock implements Serializable {}

一个 ConcurrentHashMap 里包含一个 Segment 数组。Segment 的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构,一个 Segment 包含一个 HashEntry 数组,每个 HashEntry 是一个链表结构的元素,每个 Segment 守护着一个HashEntry数组里的元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment的锁。

JDK1.8(上面有示意图)

ConcurrentHashMap取消了Segment分段锁,采用CAS和synchronized来保证并发安全。数据结构跟

HashMap1.8的结构类似,数组+链表/红黑二叉树。Java 8在链表长度超过一定阈值(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(long(N)))

synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点,这样只要hash不冲突,就不会产生并发,效率又提升N倍。

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