ConcurrentHashMap

版本:jdk 1.8.0_161
工具:IntelliJ IDEA 2018.1
图形: 鉴于HashMap 里面的图片显示不了,不再贴图
参考:这个里面的讲的很好啊,不写了,直接看这个吧https://blog.csdn.net/u010723709/article/details/48007881


Node :核心内部类: 内部使用 final 和 volatile 修饰
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
volatile V val;
volatile Node<K,V> next;

    Node(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.val = val;
        this.next = next;
    }

    public final K getKey()       { return key; }
    public final V getValue()     { return val; }
    public final int hashCode()   { return key.hashCode() ^ val.hashCode(); }
    public final String toString(){ return key + "=" + val; }
    public final V setValue(V value) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public final boolean equals(Object o) {
        Object k, v, u; Map.Entry<?,?> e;
        return ((o instanceof Map.Entry) &&
                (k = (e = (Map.Entry<?,?>)o).getKey()) != null &&
                (v = e.getValue()) != null &&
                (k == key || k.equals(key)) &&
                (v == (u = val) || v.equals(u)));
    }

    Node<K,V> find(int h, Object k) {
        Node<K,V> e = this;
        if (k != null) {
            do {
                K ek;
                if (e.hash == h &&
                    ((ek = e.key) == k || (ek != null && k.equals(ek))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
        return null;
    }
}

TreeNode

树节点类,另外一个核心的数据结构。当链表长度过长的时候,会转换为TreeNode。但是与HashMap不相同的是,它并不是直接转换为红黑树,而是把这些结点包装成TreeNode放在TreeBin对象中,由TreeBin完成对红黑树的包装。而且TreeNode在ConcurrentHashMap集成自Node类,而并非HashMap中的集成自LinkedHashMap.Entry<K,V>类,也就是说TreeNode带有next指针,这样做的目的是方便基于TreeBin的访问。
原文:https://blog.csdn.net/u010723709/article/details/48007881


    /*
     * Encodings for Node hash fields. See above for explanation.
     */
    static final int MOVED     = -1; // hash for forwarding nodes
    static final int TREEBIN   = -2; // hash for roots of trees
    static final int RESERVED  = -3; // hash for transient reservations
    static final int HASH_BITS = 0x7fffffff; // usable bits of normal node hash
public V put(K key, V value) {
        return putVal(key, value, false);
}
/** Implementation for put and putIfAbsent */
// 核心思想 : : 
// 根据hash值计算节点插入在tab的位置,
// 如果该位置为null,则直接插入,否则插入到链表或者树中
    final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
       // 如果插入的  key value 为null 那么,抛异常,终止执行
        if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
        int hash = spread(key.hashCode());
        int binCount = 0;
        // 遍历table,进行节点插入操作
        for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
            Node<K,V> f; int n, i, fh;
            // tab为空,则进行初始化操作:initTable()
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
                tab = initTable();
            // 如果数组 节点的数据为null ,那么无锁的操作
            else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
                if (casTabAt(tab, i, null,
                             new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
                    break;                   // no lock when adding to empty bin
            }
// 如果检测到 Moved 那么其他线程正在扩容,帮助线程扩容
// helpTransfer()方法为协助扩容方法,当调用该方法的时候,
// nextTable一定已经创建了,所以该方法主要则是进行复制工作
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                tab = helpTransfer(tab, f);
            else {
                V oldVal = null;
                synchronized (f) {
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
// 如果f.hash >= 0 表示是链表结构,则遍历链表,
// 如果存在当前key节点则替换value,否则插入到链表尾部。
// 如果f是TreeBin类型节点,则按照红黑树的方法更新或者增加节点
                        if (fh >= 0) {
                            binCount = 1;
                            for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
                                K ek;
                                if (e.hash == hash &&
                                    ((ek = e.key) == key ||
                                     (ek != null && key.equals(ek)))) {
                                    oldVal = e.val;
                                    if (!onlyIfAbsent)
                                        e.val = value;
                                    break;
                                }
                                Node<K,V> pred = e;
                                if ((e = e.next) == null) {
                                    pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
                                                              value, null);
                                    break;
                                }
                            }
                        }
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            Node<K,V> p;
                            binCount = 2;
                            if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
                                                           value)) != null) {
                                oldVal = p.val;
                                if (!onlyIfAbsent)
                                    p.val = value;
                            }
                        }
                    }
                }
                if (binCount != 0) {
// 若链表长度 > TREEIFY_THRESHOLD(默认是8),则将链表转换为红黑树结构
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
                        treeifyBin(tab, i);
                    if (oldVal != null)
                        return oldVal;
                    break;
                }
            }
        }
// 调用addCount方法,ConcurrentHashMap的size + 1
        addCount(1L, binCount);
        return null;
    }
// 无锁的操作 unsafe
    static final <K,V> boolean casTabAt(Node<K,V>[] tab, int i,
                                        Node<K,V> c, Node<K,V> v) {
        return U.compareAndSwapObject(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE, c, v);
    }

根据hash值获取table中的Node节点(tabAt(tab, (n - 1) & h)),然后根据链表或者树形方式找到相对应的节点,返回其value值。

    public V get(Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;
        int h = spread(key.hashCode()); // 计算hash值
// 判断table是否为空,如果为空,直接返回null
// 根据hash值获取table中的Node节点(tabAt(tab, (n - 1) & h))
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {
// 头节点,匹配则返回
            if ((eh = e.hash) == h) {
                if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
                    return e.val;
            }
// tree 方式找到相对应的节点,返回其value值。
            else if (eh < 0)
                return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
// linkedList 方式找到相对应的节点,返回其value值。
            while ((e = e.next) != null) {
                if (e.hash == h &&
                    ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
                    return e.val;
            }
        }
        return null;
    }

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