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干部培训班concurrenthashmap锁机制
ConcurrentHashMap是Java中常用的一个类,它是线程安全的。这是因为ConcurrentHashMap的实现中使用了锁机制来保证线程安全。下面,我们就来详细讲解一下ConcurrentHashMap锁机制的实现。
1. 什么是ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap是Java中的一个Map接口实现,它与HashMap一样,也是用来存储键值对的。不同的是,ConcurrentHashMap是线程安全的,支持高并发的访问。
2. ConcurrentHashMap的数据结构
ConcurrentHashMap的底层数据结构是一个数组,每个元素都是一个链表或者红黑树,用来存储键值对。为了提高并发性能,ConcurrentHashMap将这个数组分成了多个段(Segment),每个段都是一个小的HashTable,每个HashTable都有自己的锁。这样,不同的线程可以同时访问不同的HashTable,从而实现了高并发的访问。
3. ConcurrentHashMap的锁机制
在ConcurrentHashMap中,每个HashTable都有自己的锁。锁的粒度更细,每个线程只需要锁住自己要访问的那个部分,而不需要锁住整个Map。这样可以提高并发性能。
当一个线程要向ConcurrentHashMap中添加或者删除元素时,它首先需要获取它要访问的那个HashTable对应的锁。如果这个HashTable没有被其它线程锁住,那么该线程就可以立即获取到锁,然后进行操作。
如果要访问的那个HashTable已经被其它线程锁住了,那么当前线程就需要等待。等待的方式有两种:spin-waiting和blocking。
spin-waiting就是一直尝试获取锁,如果没有获取到就立即重试,而不是进入等待状态。这种方式的优点是占用系统资源较少,缺点是会浪费CPU时间。芥末的英文
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百香果的做法 blocking就是当前线程会进入等待状态,直到锁被其它线程释放。这种方式的优点是可以节省CPU时间,缺点是占用系统资源较多。
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ConcurrentHashMap默认使用的是spin-waiting方式进行等待,如果等待时间超过一定的阈值,就会转为blocking方式进行等待。这样可以在保证高并发性能的同时,尽量减少
系统资源的占用。
4. ConcurrentHashMap的局限性
虽然ConcurrentHashMap的锁机制可以保证线程安全,但是它也有一定的局限性。首先,由于需要维护多个HashTable,所以ConcurrentHashMap的内存消耗比较大。其次,由于需要对多个HashTable进行操作,所以ConcurrentHashMap的性能并不是最优的。
下片
二年级诗配画 针对这些问题,Java8中新增了一种叫做ConcurrentHashMap的新实现,它使用了一种叫做CAS(Compare And Swap)的无锁算法,来替代了旧版ConcurrentHashMap中的锁机制。这种实现可以提高并发性能,同时也减少了内存的消耗。