0

0

在Java中ConcurrentHashMap如何实现_Java并发Map结构解析

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-12-29 19:45:09

|

103人浏览过

|

来源于php中文网

原创

ConcurrentHashMap 采用分段锁(JDK7)或CAS+synchronized单桶锁(JDK8+)实现高并发,底层为数组+链表+红黑树,get无锁、put/remove细粒度加锁,不支持null键值,迭代器弱一致性。

在java中concurrenthashmap如何实现_java并发map结构解析

ConcurrentHashMap 的核心设计思想

ConcurrentHashMap 不是靠锁整个 Map 来保证线程安全,而是采用“分段锁”(JDK 7)或“CAS + synchronized 锁单个桶”(JDK 8+)的方式,把并发冲突控制在更小粒度上。它允许多线程同时读写不同位置的数据,大幅提升并发吞吐量。

JDK 8 中的底层结构:数组 + 链表 + 红黑树

底层是一个 Node 数组,每个数组元素(即“桶”)是一个链表或红黑树的头节点。插入时先通过 hash 定位到桶,再根据以下策略处理:

  • 桶为空:用 CAS 尝试插入新节点
  • 桶已存在节点:对首节点加 synchronized 锁(仅锁该桶,不影响其他桶)
  • 链表长度 ≥ 8 且数组长度 ≥ 64:触发树化,转为红黑树提升查找效率
  • 红黑树节点数 ≤ 6:退化回链表

关键操作的线程安全性保障

get 操作完全无锁,依赖 volatile 语义保证可见性;put、remove 等写操作则结合 CAS 和细粒度锁实现原子性:

PHP5 和 MySQL 圣经
PHP5 和 MySQL 圣经

本书是全面讲述PHP与MySQL的经典之作,书中不但全面介绍了两种技术的核心特性,还讲解了如何高效地结合这两种技术构建健壮的数据驱动的应用程序。本书涵盖了两种技术新版本中出现的最新特性,书中大量实际的示例和深入的分析均来自于作者在这方面多年的专业经验,可用于解决开发者在实际中所面临的各种挑战。

下载
  • put(K,V):先尝试 CAS 插入头节点;失败则锁住桶首节点,再遍历链表/树判断是否已存在 key,决定更新还是新增
  • computeIfAbsent(K, mappingFunction):只在 key 不存在时调用函数生成 value,并确保整个过程线程安全
  • size() 和 mappingCount():不直接遍历全表,而是维护 baseCount + CounterCell[] 数组,通过分散计数减少竞争

使用注意事项与常见误区

ConcurrentHashMap 并非万能,需注意其行为边界:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 不支持 null 作为 key 或 value(会抛 NullPointerException)
  • 迭代器弱一致性:遍历时可能反映某次操作的中间状态,但不会抛 ConcurrentModificationException
  • 批量操作如 forEach、search、reduce 等,内部按段并行执行,结果取决于执行时刻的快照
  • 不要用它替代同步逻辑复杂的业务场景(比如需要多个 key 原子性更新),应配合显式锁或事务机制

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

779

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

722

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

727

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

394

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

443

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

428

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16840

2023.08.03

俄罗斯搜索引擎Yandex最新官方入口网址
俄罗斯搜索引擎Yandex最新官方入口网址

Yandex官方入口网址是https://yandex.com;用户可通过网页端直连或移动端浏览器直接访问,无需登录即可使用搜索、图片、新闻、地图等全部基础功能,并支持多语种检索与静态资源精准筛选。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

1

2025.12.29

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.1万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 5.5万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 39万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号