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java中ConcurrentHashMap的读操作为什么不需要加锁-创新互联

前言

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ConcurrentHashMap是Java 5中支持高并发、高吞吐量的线程安全HashMap实现。

我们知道，ConcurrentHashmap(1.8)这个并发集合框架是线程安全的，当你看到源码的get操作时，会发现get操作全程是没有加任何锁的，这也是这篇博文讨论的问题——为什么它不需要加锁呢？

下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧

ConcurrentHashMap的简介


我想有基础的同学知道在jdk1.7中是采用Segment + HashEntry + ReentrantLock的方式进行实现的，而1.8中放弃了Segment臃肿的设计，取而代之的是采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现。

  • JDK1.8的实现降低锁的粒度，JDK1.7版本锁的粒度是基于Segment的，包含多个HashEntry，而JDK1.8锁的粒度就是HashEntry（首节点）
  • JDK1.8版本的数据结构变得更加简单，使得操作也更加清晰流畅，因为已经使用synchronized来进行同步，所以不需要分段锁的概念，也就不需要Segment这种数据结构了，由于粒度的降低，实现的复杂度也增加了
  • JDK1.8使用红黑树来优化链表，基于长度很长的链表的遍历是一个很漫长的过程，而红黑树的遍历效率是很快的，代替一定阈值的链表，这样形成一个最佳拍档


get操作源码


  1. 首先计算hash值，定位到该table索引位置，如果是首节点符合就返回
  2. 如果遇到扩容的时候，会调用标志正在扩容节点ForwardingNode的find方法，查找该节点，匹配就返回
  3. 以上都不符合的话，就往下遍历节点，匹配就返回，否则最后就返回null
//会发现源码中没有一处加了锁
public V get(Object key) {
 Node[] tab; Node e, p; int n, eh; K ek;
 int h = spread(key.hashCode()); //计算hash
 if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
 (e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {//读取首节点的Node元素
 if ((eh = e.hash) == h) { //如果该节点就是首节点就返回
  if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
  return e.val;
 }
 //hash值为负值表示正在扩容，这个时候查的是ForwardingNode的find方法来定位到nextTable来
 //eh=-1，说明该节点是一个ForwardingNode，正在迁移，此时调用ForwardingNode的find方法去nextTable里找。
 //eh=-2，说明该节点是一个TreeBin，此时调用TreeBin的find方法遍历红黑树，由于红黑树有可能正在旋转变色，所以find里会有读写锁。
 //eh>=0，说明该节点下挂的是一个链表，直接遍历该链表即可。
 else if (eh < 0)
  return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
 while ((e = e.next) != null) {//既不是首节点也不是ForwardingNode，那就往下遍历
  if (e.hash == h &&
  ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
  return e.val;
 }
 }
 return null;
}

本文标题：java中ConcurrentHashMap的读操作为什么不需要加锁-创新互联
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