ConcurrentHashMap

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高併發下的HashMap

1.ReHash

rehash是HashMap擴容時的一個步驟，Hashmap的長度有限，不斷插入數據，當hashmap達到必定飽和時，hash衝突機率會提升。這時候hashmap就須要進行擴容，也就是Resize。

影響發生Resize的因素有兩個：

1.Capacity

HashMap的當前長度。HashMap的長度是2的冪。

2.LoadFactor

HashMap負載因子，默認值爲0.75f。

衡量HashMap是否進行Resize的條件以下：

HashMap.Size   >=  Capacity * LoadFactor

ReHash的Java代碼以下：

void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
    int newCapacity = newTable.length;
    for (Entry<K,V> e : table) {
        while(null != e) {
            Entry<K,V> next = e.next;
            if (rehash) {
                e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
            }
            int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
            e.next = newTable[i];
            newTable[i] = e;
            e = next;
        }
    }
}

.Hashmap的Resize包含擴容和ReHash兩個步驟，ReHash在併發的狀況下可能會造成鏈表環。因此HashMap不能用於多線程

多線程之ConcurrentHashMap

 ConcurrentHashMap能夠說是一個二級哈希表。在一個總的哈希表中，有若干個子哈希表。子哈希表能夠稱爲segment，ConcurrentHashMap結構以下：

此時的 ConcurrentHashMap採用了鎖分段技術，每一個segment的讀寫操做高度自治，segment之間互不影響。

 ConcurrentHashMap高併發讀寫操做有三種狀況：

• 同一segment併發寫入
• 不一樣segment的併發寫入
• 同一segment一讀一寫

Segment的寫入是須要上鎖的，所以對同一Segment的併發寫入會被阻塞。

因而可知，ConcurrentHashMap當中每一個Segment各自持有一把鎖。在保證線程安全的同時下降了鎖的粒度，讓併發操做效率更高。

 ConcurrentHashMap的讀寫過程：

Get方法：

1.爲輸入的Key作Hash運算，獲得hash值。

2.經過hash值，定位到對應的Segment對象

3.再次經過hash值，定位到Segment當中數組的具體位置。

Put方法：

1.爲輸入的Key作Hash運算，獲得hash值。

2.經過hash值，定位到對應的Segment對象

3.獲取可重入鎖

4.再次經過hash值，定位到Segment當中數組的具體位置。

5.插入或覆蓋HashEntry對象。

6.釋放鎖。

size方法

ConcurrentHashMap的Size方法是一個嵌套循環，大致邏輯以下：

1.遍歷全部的Segment。

2.把Segment的元素數量累加起來。

3.把Segment的修改次數累加起來。

4.判斷全部Segment的總修改次數是否大於上一次的總修改次數。若是大於，說明統計過程當中有修改，從新統計，嘗試次數+1；若是不是。說明沒有修改，統計結束。

5.若是嘗試次數超過閾值，則對每個Segment加鎖，再從新統計。

6.再次判斷全部Segment的總修改次數是否大於上一次的總修改次數。因爲已經加鎖，次數必定和上次相等。

7.釋放鎖，統計結束。