JUC源碼分析（一）：ConcurrentHashMap集合分析

ConcurrentHashMap類繼承至AbstractMap 實現接口ConcurrentMap，Serializable

這個類有如下主要的幾個靜態變量

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY=16 初始化數組長度

DEFAULT_LOAD_FACTOR=0.75 默認裝載因子

DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL=16 默認併發級別

MAXIMUM_CAPACITY=1<<30 最大數組長 1<<30

MIN_SEGMENT_TABLE_CAPACITY=2 最小桶長度 

MAX_SEGMENTS=1<<16 最大桶數量

接下來是ConcurrentHashMap的構造器

1.能夠注意到其中的運算 sshift是併發級別的角標 注意 這裏的concurrencyLevel是2的倍數

ssize能夠近似看做是concurrencyLevel

2。建立了一個桶對象 s0,和一個桶的數組長度爲ssize

這裏的HashEntry結構如圖

四個變量分別爲 key,（volatile修飾保證內存可見性）value,key的hash值（hash） 還有一個用volatile變量修飾的HashEntry元素指針 指向下一個元素

桶segment的類結構以下

桶的主要元素 是一個HashEntry的數組變量和一切其餘信息

因此 整個ConcurrentHashMap的結構是一個數組（segment）數組的每個元素仍是一個（HashEntry）數組

接下來看一下put方法

這裏的seqmentShift是經過併發等級獲得的值 併發等級爲N

則segmentShift=32-a，這裏得a=log2 N。2爲底N爲冪 的對數值

這裏的J至關於取 他的key的hash值得高a位

經過ensureSegment方法去獲取 hash值所在得桶segment對象 注意 在ConcurrentHashmap裏面獲取對象都是經過UNSAFE.getObjectVolatile去獲取得 而且經過CAS（compareAndSwap）算法 去比較賦值 這是保證在高併發下數據保持一致得一種算法

CAS算法 是 有三個值 一個原始值K，一個修改值B，一個預估值A

在修改得時候 先比較原始值 和預估值（在預估值上進行計算獲得修改值），當且這兩個值相等的時候，纔將修改值 寫入內存

能夠看到

1.加鎖

2.調用桶 segment得put方法，經過拿到得桶對象，獲取第一個HashEntry數組元素，依次往下遍歷，第一個IF判斷裏是HashEntry[] 裏有相同得Key值元素得時候 進行值替換操做 而且控制角標往數組下方移動

3.else裏面則是當角標移動到數組最後一位得時候進行元素得新建操做

4.解鎖

能夠看到，整個ConcurrentHashMap是一個數組加數組加鏈表得結構 

其中HashEntry 在內存上連續 在結構上經過index關聯 而後經過next指針關聯一串鏈表

在對每個桶(segment)操做得時候 對其中得HashEntry[](表結構)會進行加鎖（trylock）和解鎖（unlock）操做 這就是ConcurrentHashMap得分段鎖機制。將每個桶單獨作成一個HashMap結構 在高併發得時候 以表結構爲單位進行操做。而且經過CAS算法 確保了數據得一致性。因此 ConcurrentHashMap相較於Hashtable而言是效率更高得 相對於HashMap而言 是線程安全得