从JDK1.2起,就有了HashMap,正如前一篇文章所说,HashMap不是线程安全的,因此多线程操作时需要格外小心。

在JDK1.5中,伟大的Doug Lea给我们带来了concurrent包,从此Map也有安全的了。



ConcurrentHashMap具体是怎么实现线程安全的呢,肯定不可能是每个方法加synchronized,那样就变成了HashTable。

从ConcurrentHashMap代码中可以看出,它引入了一个“分段锁”的概念,具体可以理解为把一个大的Map拆分成N个小的HashTable,根据key.hashCode()来决定把key放到哪个HashTable中。

在ConcurrentHashMap中,就是把Map分成了N个Segment,put和get的时候,都是现根据key.hashCode()算出放到哪个Segment中:






测试程序:

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  1. import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;  

  2.   

  3. public class ConcurrentHashMapTest {  

  4.       

  5.     private static ConcurrentHashMap<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<Integer, Integer>();  

  6.     public static void main(String[] args) {  

  7.         new Thread("Thread1"){  

  8.             @Override  

  9.             public void run() {  

  10.                 map.put(333);  

  11.             }  

  12.         };  

  13.           

  14.         new Thread("Thread2"){  

  15.             @Override  

  16.             public void run() {  

  17.                 map.put(444);  

  18.             }  

  19.         };  

  20.           

  21.         new Thread("Thread3"){  

  22.             @Override  

  23.             public void run() {  

  24.                 map.put(777);  

  25.             }  

  26.         };  

  27.         System.out.println(map);  

  28.     }  

  29. }  


ConcurrentHashMap中默认是把segments初始化为长度为16的数组。


根据ConcurrentHashMap.segmentFor的算法,3、4对应的Segment都是segments[1],7对应的Segment是segments[12]。

(1)Thread1和Thread2先后进入Segment.put方法时,Thread1会首先获取到锁,可以进入,而Thread2则会阻塞在锁上:


(2)切换到Thread3,也走到Segment.put方法,因为7所存储的Segment和3、4不同,因此,不会阻塞在lock():



以上就是ConcurrentHashMap的工作机制,通过把整个Map分为N个Segment(类似HashTable),可以提供相同的线程安全,但是效率提升N倍,默认提升16倍。