ConcurrentHashMap与锁分离

ConcurrentHashMap是Java 5中支持高并发、高吞吐的HashMap。

它的关键技术是：锁分离技术。它使用了多个锁来控制对hash表的不同部分进行修改。

ConcurrentHashMap实现原理

ConcurrentHashMap包含了两个静态内部类：

  • HashEntry
  • Segment

ConcurrentHashMap中的Segment就相当于一个小的HashTable，每个HashTable由多个HashEntry组成。每个Segment持有自己的锁，只要修改操作发生在不同的Segment上，就可以并发执行

组成

HashEntry

HashEntry用来封装映射表的键值对

Segment

Segment用来充当锁的角色，是一种可重入锁ReentrantLock 利用了锁分离技术来保护不同的segment

具体实现

  • 每个Segment对象守护整个散列表的若干个桶
  • 每个桶由若干个HashEntry对象连接起来的

ConcurrentHashMap是弱一致的

ConcurrentHashMap进行操作时，put操作将一个元素加入到底层数据结构后，get可能在某段时间内还看不到这个元素。

ConcurrentHashMap的弱一致性主要是为了提升效率，是一致性与效率之间的一种权衡。

要成为强一致性，就得到处使用锁，甚至是全局锁，这就与Hashtable和同步的HashMap一样了

锁分离

每个Segment持有自己的锁，只要修改操作发生在不同的Segment上，就可以并发执行

跨Segment的锁

有些方法需要跨Segment执行:size()、containsValue()，他们可能需要锁定整个表而不仅仅是某个Segment。

需要按顺序锁定所有的段，操作完毕后，需要按顺序释放所有段的锁（确保不发生死锁）。