HashTable和ConcurrentHashMap线程安全保证机制（jdk1.7）

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-02-14 04:09 176阅读 0赞

# HashTable的线程安全 #

HashTable集合使用synchronized关键字来保证线程安全，但如果线程竞争很激烈，即同时有多个线程访问同一个HashTable对象，HashTablede效率就会变得非常低下。因为HashTable中的同步方法是由synchronized关键字修饰的，作用的是对象，当一个线程访问HashTable的方法时，其他线程访问HashTable的同步方法时，其他线程就会等待，直至当前线程访问结束。如线程1使用put进行添加元素，线程2不但不能使用put方法添加元素，并且也不能使用get方法来获取元素，所以竞争越激烈效率越低。

# ConcurrentHashMap的线程安全 #

首先我们了解下ConcurrentHashMap的底层数据结构  
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由上图我们可以看到，ConcurrentHashMap底层其实是采用数组+数组+链表的形式来存放数据。  
将哈希表分成多个segment片段存储在segments数组中，而每个segement对象中存储的是table数组，存储的是HashEntry类型的数据，而这些数据又以链表的形式存储着。

static final class Segment<K,V> extends ReentrantLock implements Serializable

由源码可以看出，ConcurrentHashMap中的Segment这个内部类继承了 ReentrantLock类，说明它具有重入锁的特性。每个segment片段其实就是一个小的Hashtable，它们有自己的锁。只要多个修改操作发生在不同的段上，它们就可以并发进行。这样就大大提高了在多线程访问下的效率问题。

# jdk1.8下的ConcurrentHashMap #

jdk1.8中ConcurrentHashMap参考了jdk1.8 HashMap的实现，采用了数组+链表+红黑树的实现方式来设计，jdk1.8中彻底放弃了Segment转而采用的是Node，其设计思想也不再是JDK1.7中的分段锁思想。  
Node：保存key，value及key的hash值的数据结构。其中value和next都用volatile修饰，保证并发的可见性。  
相对于jdk1.7做出的改进：

1.  数据结构：取消了Segment分段锁的数据结构，取而代之的是数组+链表+红黑树的结构。
2.  保证线程安全机制：采用CAS+Synchronized保证线程安全。
3.  加锁方式：对每个数组元素加锁（Node）

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