ConcurrentHshMap利用CAS+Synchronized来保证并发更新安全,底层依然使用数组+链表+红黑树的存储结构
主要属性
table : 默认为NULL,初始化发生在第一次插入操作,默认大小为16的数组,用来储存Node节点数据,扩容时大小总是2的幂次方。
nextTable:默认为NULL,扩容时新生成的数组,大小为原数组的两倍。
sizeCtl (控制标识符):默认为0,用来控制table的初始化和扩容操作
* -1 代表table正在初始化
* -N 正有N-1个线程正在进行扩容操作
* N 下一次需要扩容的临界值,与HashMap中的临界值一样
Node节点类
final int hash;
final K key;
volatile V val; 用volatile修饰的value和next 保证了并发内存的可见性
volatile Node<K,V> next;
ForwardingNode
final Node<K,V> [] nextTable;
super (-1,NULL,NULL,NULL,NULL) hash值为-1其它为NULL
// ForwardingNode 只在扩容是发挥作用,负责表示当前节点以被copy走了。
put方法
计算key的hashcode在hash得出index数组中存放的位置
检查数组是否初始化若未初始化则进行初始化
1若table[index]==null ,该节点为空 ,利用CAS操作插入数据
2若table[index]!=null ,该位置已有节点,发生碰撞
a . 检查该节点的hash值是否为-1 ,若为-1则说明有线程正在进行扩容操作 ,调用helpTransfer帮助其扩容
b . 该节点hash值不为-1 ,锁定hash值相同的链表头结点 ,进行插入或者更新操作,链表过长变为红黑树
trypersize扩容方法
CAS操作把sizeCtl变为-1,表示正在进行初始化 确保只有一个线程进行初始化。
创建nextTable 数组大小为table2倍 ,容量为原来1.5倍
调用transfer方法 把数据复制到新数组
transfer方法
volatile
1 在工作内存中每次使用变量必须从主内存刷新最新的值
2 每次修改后必须立刻同步会主内存
3 禁止指令从排序
CAS操作
compare and swap 比较并交换 有三个参数 1内存中的值 2预期的值 3 改变后的值
乐观锁的一种体现 先操作后检查。非阻塞式同步
如何保证操作和检测两个步骤具备原子性,如果用锁那就是去意义了
靠硬件来完成原子性,这两个操作通过一条处理器指令来完成保证了原子性。
缺点:造成ABA问题,初次读值为A,并且在准备赋值时检测到它仍为A,也不能保证它没有变过,可能在这段期间内变为B
版本号来解决ABA问题,AtomicStampedReference 给变量加上版本号改变一次版本加一
通过检查版本号来确定变量改变过没有。
版本号的原理在MySQL innodb引擎也有体现 innodb 通过MVCC多版本并发实现高并发。