ConcurrentHashMap是Java中的一个线程安全的哈希表，它允许多个线程同时读取和写入，同时还提高了并发性能。下面小岳将给大家介绍的是：ConcurrentHashMap的实现原理，而且还会附赠代码案例进行说明哦，大家快跟小岳一起来看看吧！
1. ConcurrentHashMap的基本概念
ConcurrentHashMap的底层数据结构是哈希表，它通过哈希函数将键映射到桶中，每个桶中保存了一个链表或红黑树。在ConcurrentHashMap中，每个桶都是一个Segment，每个Segment都是一个独立的哈希表，它包含了一个数组和一个链表。数组中存储的是Node节点，链表中存储的是HashEntry节点。
ConcurrentHashMap的设计理念是通过将整个哈希表分离成多个Segment，同时对每个Segment加锁，从而实现高效的并发访问。具体来说，ConcurrentHashMap将整个哈希表分成了多个Segment，每个Segment都有自己的锁，不同的Segment之间可以同时读写，提高了并发性能。在读操作时，只需要获取对应Segment的锁即可，而在写操作时，需要获取两个Segment的锁，即要更新的Segment和相邻的Segment的锁。
2. ConcurrentHashMap的put方法实现
ConcurrentHashMap的put方法是通过以下步骤实现的：
1. 根据键计算哈希值，确定要插入的桶；
2. 获取桶对应的Segment的锁；
3. 查找桶中是否已经存在对应的键值对，如果存在，则替换对应的值，否则创建一个新的节点，并将其插入到桶中；
4. 如果插入后桶的大小超过了阈值，则需要对桶进行扩容，重新分配节点。
下面是小岳给大家带来的是put()方法的代码实现案例：
public V put(K key, V value) {
Segment s;
if (value == null)
throw new NullPointerException();
int hash = hash(key);
int j = (hash >>> segmentShift) & segmentMask;
if ((s = (Segment)UNSAFE.getObject // nonvolatile; recheck
(segments, (j << SSHIFT) + SBASE)) == null) // in ensureSegment
s = ensureSegment(j);
return s.put(key, hash, value, false);
}3. ConcurrentHashMap的get方法实现
ConcurrentHashMap的get方法是通过以下步骤实现的：
1. 根据键计算哈希值，确定要查找的桶；
2. 获取桶对应的Segment的锁；
3. 遍历桶中的链表或红黑树，查找对应的键值对；
4. 如果找到了对应的键值对，则返回对应的值，否则返回null。
下面小岳给大家带来的是get()方法的代码实现案例：
public V get(Object key) {
int hash = hash(key);
return segmentFor(hash).get(key, hash);
}
final Segment segmentFor(int hash) {
return (Segment)UNSAFE.getObject
(segments, (hash >>> segmentShift) & segmentMask << SSHIFT + SBASE);
}4. ConcurrentHashMap的扩容实现
ConcurrentHashMap的扩容是通过以下步骤实现的：
1. 创建一个新的数组；
2. 遍历旧数组中的所有节点，将它们重新分配到新数组中；
3. 将新数组替换成旧数组；
4. 如果在替换数组的过程中，发现有其他线程正在进行扩容操作，则需要等待扩容操作完成。
下面是小岳给大家带来的是：ConcurrentHashMap扩容的代码实现案例：
final Segment[] rehash() {
Segment[] ss = ensureSegments(2 * segments.length);
for (int i = 0; i < segments.length; ++i) {
Segment s = segments[i];
if (s.count != 0) {
Node[] tab = s.table;
int n = tab.length;
if (n > 0) {
int j = 0;
Node e;
for (int k = 0; k < n; ++k) {
if ((e = tab[k]) != null) {
tab[k] = null;
if (e.next == null)
ss[j & ss.length - 1].put(e.key, e.value);
else {
Node loHead = null, loTail = null;
Node hiHead = null, hiTail = null;
Node next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & n) == 0) {
if (loTail == null) loHead = e;
else loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null) hiHead = e;
else hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loHead != null) {
loTail.next = null;
ss[j].table = loHead;
}
if (hiHead != null) {
hiTail.next = null;
ss[j + n].table = hiHead;
}
}
++j;
}
}
}
}
}
return ss;
}以上就是ConcurrentHashMap的实现原理及代码案例说明。希望对大家有所帮助哦！
