concurrenthashmap

原创声明 本文作者：黄小斜 转载请务必在文章开头注明出处和作者。 本文思维导图 什么是缓存 计算机中的缓存 做后端开发的同学，想必对缓存都不会陌生了，平时我们可能会使用Redis，MemCache这类缓存组件，或者是本地缓存，来实现一些后端的应用。 那么，严格来说，到底什么才是缓存呢，先来看看百度百科的定义。 缓存（cache），原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器（RAM）快的一种高速存储器，通常它不像系统主存那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术。缓存的设置是所有现代计算机系统发挥高性能的重要因素之一。 最早，“缓存”一词是用来指代计算机硬件中的高速缓存，因为CPU和内存的运算速度差距过大，如果CPU直接和内存交互的话，会浪费掉CPU的大量运算时间，于是有了高速缓存，来为这两个速度差距甚远的组件做中介。 具体的工作原理是，CPU要取数据的时候，先找高速缓存要，由于它们俩的速度差距并不大，所以CPU不会损失掉太多性能，如果数据就在缓存中，那么就直接在缓存里取，否则则到内存去取，取完之后还要留在高速缓存中，以便于下次CPU要使用时无需再到内存中去取。 其实，高速缓存还可以分为一级缓存，二级缓存和三级缓存等，每往下一级，速度也就越慢，价格也越低，毕竟，成本是我们不得不考虑的因素，要不然一切硬件都上顶配，就不需要讨论软件的优化了。 除了高速缓存外，其实还有硬盘缓存

3 月，跳不动了？>>> 原创声明 本文作者：黄小斜 转载请务必在文章开头注明出处和作者。 本文思维导图 什么是缓存 计算机中的缓存 做后端开发的同学，想必对缓存都不会陌生了，平时我们可能会使用Redis，MemCache这类缓存组件，或者是本地缓存，来实现一些后端的应用。 那么，严格来说，到底什么才是缓存呢，先来看看百度百科的定义。 缓存（cache），原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器（RAM）快的一种高速存储器，通常它不像系统主存那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术。缓存的设置是所有现代计算机系统发挥高性能的重要因素之一。 最早，“缓存”一词是用来指代计算机硬件中的高速缓存，因为CPU和内存的运算速度差距过大，如果CPU直接和内存交互的话，会浪费掉CPU的大量运算时间，于是有了高速缓存，来为这两个速度差距甚远的组件做中介。 具体的工作原理是，CPU要取数据的时候，先找高速缓存要，由于它们俩的速度差距并不大，所以CPU不会损失掉太多性能，如果数据就在缓存中，那么就直接在缓存里取，否则则到内存去取，取完之后还要留在高速缓存中，以便于下次CPU要使用时无需再到内存中去取。 其实，高速缓存还可以分为一级缓存，二级缓存和三级缓存等，每往下一级，速度也就越慢，价格也越低，毕竟，成本是我们不得不考虑的因素，要不然一切硬件都上顶配，就不需要讨论软件的优化了。

首先贴 java 8 中实现的源代码 1 /** Implementation for put and putIfAbsent */ 2 final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) { 3 if (key == null || value == null) throw new NullPointerException(); 4 int hash = spread(key.hashCode()); 5 int binCount = 0; 6 for (Node<K,V>[] tab = table;;) { 7 Node<K,V> f; int n, i, fh; 8 if (tab == null || (n = tab.length) == 0) // 第一次使用时，整个 table 为 null 9 tab = initTable(); 10 else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) { 11 if (casTabAt(tab, i, null, 12 new Node<K,V>(hash, key, value, null))) 13 break; // no lock when adding to empty bin 14 } 15 else

Map无论在Java编程或者面试中，都占用很重要的地位，这里试图聊聊相关的概念，看看是否能够理清楚相关的思路。 HashMap HashMap 是我们经常会用到的集合类，JDK 1.7 之前底层使用了数组加链表的组合结构，如下图所示： 新添加的元素通过取模的方式，定位 Table 数组位置，然后将元素加入链表头部，这样下次提取时就可以快速被访问到。 访问数据时，也是通过取模的方式，定位数组中的位置，然后再遍历链表，依次比较，获取相应的元素。 如果 HasMap 中元素过多时，可能导致某个位置上链表很长。原本 O(1) 查找性能，可能就退化成 O(N) ,严重降低查找效率。 为了避免这种情况，当 HasMap 元素数量满足以下条件时，将会自动扩容,重新分配元素。 1// size:HashMap 中实际元素数量 2//capacity：HashMap 容量，即 Table 数组长度，默认为：16 3//loadFactor：负载因子，默认为：0.75 4 size>=capacity*loadFactor HasMap 将会把容量扩充为原来的两倍，然后将原数组元素迁移至新数组。 1void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) { 2 int newCapacity = newTable.length; 3 for (Entry<K,V

转载地址：http://www.blogjava.net/xylz/archive/2010/07/20/326661.html 在上一篇中介绍了HashMap的原理，这一节是ConcurrentMap的最后一节，所以会完整的介绍ConcurrentHashMap的实现。 ConcurrentHashMap原理 在 读写锁章节部分 介绍过一种是用读写锁实现Map的方法。此种方法看起来可以实现Map响应的功能，而且吞吐量也应该不错。但是通过前面对 读写锁原理 的分析后知道，读写锁的适合场景是读操作>>写操作，也就是读操作应该占据大部分操作，另外读写锁存在一个很严重的问题是读写操作不能同时发生。要想解决读写同时进行问题（至少不同元素的读写分离），那么就只能将锁拆分，不同的元素拥有不同的锁，这种技术就是“锁分离”技术。 默认情况下ConcurrentHashMap是用了16个类似HashMap 的结构，其中每一个HashMap拥有一个独占锁。也就是说最终的效果就是通过某种Hash算法，将任何一个元素均匀的映射到某个HashMap的Map.Entry上面，而对某个一个元素的操作就集中在其分布的HashMap上，与其它HashMap无关。这样就支持最多16个并发的写操作。 上图就是ConcurrentHashMap的类图。参考上面的说明和HashMap的原理分析

一、简介 上篇文章 详细介绍了HashMap的源码及原理，本文趁热打铁继续分析ConcurrentHashMap的原理。 首先在看本文之前，希望对HashMap有一个详细的了解。不然看直接看ConcurrentHashMap的源码还是有些费劲的。 相信对HashMap，HashTable有一定了解，应该知道HashMap是不具备线程安全性的，在resize时会丢数据（JDK8），而HashTable虽然保证了线程安全性，但是其是通过给每个方法加Synchronized关键字达到的同步目的。但是都知道Synchronized在竞争激烈的多线程并发环境中，在性能上的表现是非常不如人意的。那在高并发环境中HashMap如何保证线程安全而又不浪费太多性能呢？答案就是Java J.U.C并发包中的ConcurrentHashMap。 依然开局一张图。JDK8中的ConcurrentHashMap数据结构。 呃呵，和HashMap的结构是一样的，没错在数据结构层面，ConcurrentHashMap和HashMap是完全一样的。有了这个基础继续往下看。 二、历史版本 ConcurrentHashMap的历史版本大致分界线在JDK8。也就是可以分为JDK8和JDK8以前版本。 数据结构的区别 在JDK8之前HashMap没有引入红黑树，同样的ConcurrentHashMap也没有引入红黑树

有可能问道你都知道哪些常用的Map集合? 　　HashMap、HashTable、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap。 Collection集合接口和Map接口有什么关系？ 　　没关系，Collection是List、Set父接口不是Map父接口。 HashMap是线程安全的吗？线程安全的Map都有哪些？性能最好的是哪个？ 　　HashMap不是线程安全的。线程安全的有HashTable、ConcurrentHashMap、SynchronizedMap，性能最好的是ConcurrentHashMap。 使用HashMap有什么性能问题吗？ 　　使用HashMap要注意避免集合的扩容，它会很耗性能，根据元素的数量给它一个初始大小的值。 HashMap的数据结构是怎样的？默认大小是多少？内部是怎么扩容的？ 　　HashMap是数组和链表组成的，默认大小为16，当hashmap中的元素个数超过数组大小*loadFactor（默认值为0.75）时就会把数组的大小扩展为原来的两倍大小，然后重新计算每个元素在数组中的位置。 怎么按添加顺序存储元素？怎么按A-Z自然顺序存储元素？怎么自定义排序？ 　　按添加顺序使用LinkedHashMap,按自然顺序使用TreeMap,自定义排序TreeMap(Comparetor c)。

原文：https://my.oschina.net/hosee/blog/675884 并发编程实践中，ConcurrentHashMap是一个经常被使用的数据结构，相比于Hashtable以及Collections.synchronizedMap()，ConcurrentHashMap在线程安全的基础上提供了更好的写并发能力，但同时降低了对读一致性的要求（这点好像CAP理论啊 O(∩_∩)O）。ConcurrentHashMap的设计与实现非常精巧，大量的利用了volatile，final，CAS等lock-free技术来减少锁竞争对于性能的影响，无论对于Java并发编程的学习还是Java内存模型的理解，ConcurrentHashMap的设计以及源码都值得非常仔细的阅读与揣摩。 这篇日志记录了自己对ConcurrentHashMap的一些总结，由于JDK6，7，8中实现都不同，需要分开阐述在不同版本中的ConcurrentHashMap。 之前已经在 ConcurrentHashMap原理分析 中解释了ConcurrentHashMap的原理，主要是从代码的角度来阐述是源码是如何写的，本文仍然从源码出发，挑选个人觉得重要的点（会用红色标注）再次进行回顾，以及阐述ConcurrentHashMap的一些注意点。 1. JDK6与JDK7中的实现 1.1 设计思路

一、HashMap 基于哈希表的 Map 接口的实现，允许存入 null 值和 null 键，无序存储且线程不同步； HashMap 初始容量默认为16，扩容一定是2的指数，加载因子默认值为0.75； HashMap采用Iterator方式迭代，可直接迭代键值对； 迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”（桶的数量）及其大小（键-值映射关系数）成比例。所以，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。 建议多看源码，如果觉得晦涩可以戳 这里 看源码解析。 安利网址：http://www.admin10000.com/document/3322.html，个人觉得分析的挺好 JDK1.8+HashMap的改进 JDK1.8以前是采用的数组+链表形式存储，JDK1.8+是采用的是数组+链表/红黑树 JDK1.8+，当bucket节点数小于等于6时，转换为链表形式；当节点数大于等于8时，转换为红黑树形式 JDK1.8以前，HashMap的put()方法、get()源码如下： put(): public V put(K key, V value) { // HashMap允许存放null键和null值。 // 当key为null时，调用putForNullKey方法，将value放置在数组第一个位置。 if (key ==

概述 我们在之前的博文中了解到关于 HashMap 和 Hashtable 这两种集合。其中 HashMap 是非线程安全的，当我们只有一个线程在使用 HashMap 的时候，自然不会有问题，但如果涉及到多个线程，并且有读有写的过程中，HashMap 就不能满足我们的需要了(fail-fast)。在不考虑性能问题的时候，我们的解决方案有 Hashtable 或者Collections.synchronizedMap(hashMap)，这两种方式基本都是对整个 hash 表结构做锁定操作的，这样在锁表的期间，别的线程就需要等待了，无疑性能不高。 所以我们在本文中学习一个 util.concurrent 包的重要成员，ConcurrentHashMap。 ConcurrentHashMap 的实现是依赖于 Java 内存模型，所以我们在了解 ConcurrentHashMap 的前提是必须了解Java 内存模型。但 Java 内存模型并不是本文的重点，所以我假设读者已经对 Java 内存模型有所了解。 ConcurrentHashMap 分析 ConcurrentHashMap 的结构是比较复杂的，都深究去本质，其实也就是数组和链表而已。我们由浅入深慢慢的分析其结构。 先简单分析一下，ConcurrentHashMap 的成员变量中，包含了一个 Segment 的数组（ final