说说ConcurrentHashMap原理与实现

分析问题：原理与实现主要是锁的原理与实现！我们可以从JDK1.7开始聊起：

JDK1.7版本, ConcurrentHashMap内部使用段(Segment), ConcurrentLevel 有16个分段，这16个分段有独立的锁机制，每个独立的机制都是一张表，表的下面是链表，这样就可以支持并发的同时保证每张表的线程安全，大大的题高了效率。

JDK1.8版本, ConcurrentHashMap内部使用sychronized + volatile + CAS
的实现降低锁的粒度，大家可以认为粒度就是HashEntry（首节点）。

让我们看看具体是如何实现的：

• 插入、删除、扩容的时候都对数组中相应位置的元素加锁了，加锁用的是synchronized
• table数组、Node中的val和next、以及一些控制字段都加了volatile
• 在更新一些关键变量的时候用到了sun.misc.Unsafe中的一些方法

ConcurrentHashMap 是设计为非阻塞的。在更新时会局部锁住某部分数据，但不会把整个表都锁住。同步读取操作则是完全非阻塞的。好处是在保证合理的同步前提下，效率很高。坏处是严格来说读取操作不能保证反映最近的更新。例如线程A调用putAll写入大量数据，期间线程B调用get，则只能get到目前为止已经顺利插入的部分数据。

• JDK1.8的实现降低锁的粒度，JDK1.7版本锁的粒度是基于Segment的，包含多个HashEntry，而JDK1.8锁的粒度就是HashEntry（首节点）
• JDK1.8版本的数据结构变得更加简单，使得操作也更加清晰流畅，因为已经使用synchronized来进行同步，所以不需要分段锁的概念，也就不需要Segment这种数据结构了，由于粒度的降低，实现的复杂度也增加了
• JDK1.8使用红黑树来优化链表，基于长度很长的链表的遍历是一个很漫长的过程，而红黑树的遍历效率是很快的，代替一定阈值的链表，这样形成一个最佳拍档

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