深入java并发编程-ConcurrentHashMap

ゝ一纸荒年。 2023-05-21 11:51 16阅读 0赞

> 本文为读书笔记,书籍为Java并发编程的艺术  
> 书籍里的好像是1.6的  
> 我发现jdk8里面的找不到segments的东西

# 1.为什么要用ConcurrentHashMap? #

在多线程环境下，使用HashMap进行put操作会引起死循环，导致CPU利用率接近100%，所以在并发情况下不能使用HashMap。

HashMap在并发执行put操作时会引起死循环，是因为多线程会导致HashMap的Entry链表形成环形数据结构，一旦形成环形数据结构，Entry的next节点永远不为空，就会产生死循环获取Entry。

原理是:当往HashMap中添加元素时，会引起HashMap容器的扩容  
[可参考][Link 1]

而ConcurrentHashMap的锁分段技术可有效提升并发访问率;HashTable容器在竞争激烈的并发环境下表现出效率低下的原因是所有访问HashTable的线程都必须竞争同一把锁，**假如容器里有多把锁**，每一把锁用于锁容器其中一部分数据，那么当多线程访问容器里不同数据段的数据时，线程间就不会存在锁竞争，从而可以有效提高并发访问效率，这就是ConcurrentHashMap所使用的**锁分段技术。**

# 2.ConcurrentHashMap的结构(非1.8结构) #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdHRsZXdoaXRldmc_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
Segment是一种可重入锁（ReentrantLock），在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色；

HashEntry则用于存储键值对数据。

一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组。

一个Segment里包含一个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**首先获得与它对应的Segment锁**。

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

可见Segment继承 自ReentrantLock,就知道了,它可以充当锁的角色

[jdk1.6 ConcurrentHashMap见这篇文章][jdk1.6 ConcurrentHashMap]

# ConcurrentHashMap的结构(1.8结构) #

CAS+synchronized+hashentry

[https://blog.csdn.net/programmer\_at/article/details/79715177][https_blog.csdn.net_programmer_at_article_details_79715177]

# jdk1.7 与1.8的区别 #

[https://www.jianshu.com/p/e694f1e868ec][https_www.jianshu.com_p_e694f1e868ec]  
[https://blog.csdn.net/xingxiupaioxue/article/details/88062163][https_blog.csdn.net_xingxiupaioxue_article_details_88062163]

# ConcurrentHashMap能完全替代HashTable吗？ #

## 强一致性 与 弱一致性 ##

其实只有两类数据一致性，强一致性与弱一致性。强一致性也叫做线性一致性，除此以外，所有其他的一致性都是弱一致性的特殊情况。所谓强一致性，即复制是同步的，弱一致性，即复制是异步的。

用户更新网站头像，在某个时间点，用户向主库发送更新请求，不久之后主库就收到了请求。在某个时刻，主库又会将数据变更转发给自己的从库。最后，主库通知用户更新成功。

如果在返回“更新成功”并使新头像对其他用户可见之前，主库需要等待从库的确认，确保从库已经收到写入操作，那么复制是同步的，即强一致性。如果主库写入成功后，不等待从库的响应，直接返回“更新成功”，则复制是异步的，即弱一致性。

强一致性可以保证从库有与主库一致的数据。如果主库突然宕机，我们仍可以保证数据完整。但如果从库宕机或网络阻塞，主库就无法完成写入操作。

在实践中，我们通常使一个从库是同步的，而其他的则是异步的。如果这个同步的从库出现问题，则使另一个异步从库同步。这可以确保永远有两个节点拥有完整数据：主库和同步从库。 这种配置称为半同步。

[https://my.oschina.net/hosee/blog/675423][https_my.oschina.net_hosee_blog_675423]

[Link 1]: https://www.cnblogs.com/wang-meng/p/7582532.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdHRsZXdoaXRldmc_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230521/f11ac9c7f73e4fa09c81d7865d639644.png
[jdk1.6 ConcurrentHashMap]: https://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/72783008
[https_blog.csdn.net_programmer_at_article_details_79715177]: https://blog.csdn.net/programmer_at/article/details/79715177
[https_www.jianshu.com_p_e694f1e868ec]: https://www.jianshu.com/p/e694f1e868ec
[https_blog.csdn.net_xingxiupaioxue_article_details_88062163]: https://blog.csdn.net/xingxiupaioxue/article/details/88062163
[https_my.oschina.net_hosee_blog_675423]: https://my.oschina.net/hosee/blog/675423