一、基本思想
基于HASH表的并发map(map怎么翻译,感觉叫E文更加通用点吧)。有跟java.lang.HashMap一样的方法,但是每个方法都是线程安全的。
建议对HashMap了解之后再看这篇文章,关于HashMap本人之前写过一篇博客来说明
http://tangmingjie2009.iteye.com/blog/1698595
二、源码解析
2.1 基本常量
/** * The default initial capacity for this table, * used when not otherwise specified in a constructor. */ static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16; //默认初始化容量 /** * The default load factor for this table, used when not * otherwise specified in a constructor. */ static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; //可以理解为容量百分比的一个阈值 /** * The default concurrency level for this table, used when not * otherwise specified in a constructor. */ static final int DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL = 16; //默认并发级别,用在构造方法中 /** * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly * specified by either of the constructors with arguments. MUST * be a power of two <= 1<<30 to ensure that entries are indexable * using ints. */ static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; //最大容量 /** * The minimum capacity for per-segment tables. Must be a power * of two, at least two to avoid immediate resizing on next use * after lazy construction. */ static final int MIN_SEGMENT_TABLE_CAPACITY = 2; //最小段容量 /** * The maximum number of segments to allow; used to bound * constructor arguments. Must be power of two less than 1 << 24. */ static final int MAX_SEGMENTS = 1 << 16; // slightly conservative //最大段 /** * Number of unsynchronized retries in size and containsValue * methods before resorting to locking. This is used to avoid * unbounded retries if tables undergo continuous modification * which would make it impossible to obtain an accurate result. */ static final int RETRIES_BEFORE_LOCK = 2; //上锁前的重试次数
2.2 内部类
类中有三个内部类
private static class Holder; //JVM 启动的时候加载jdk.map.althashing.threshold值 static final class HashEntry<K,V>; //永远不被暴露出去的Key value实体 static final class Segment<K,V> extends ReentrantLock implements Serializable; //将ReentrantLock 和Entry<K,V>结合到一起的东西
2.3 get
public V get(Object key) { Segment<K,V> s; // manually integrate access methods to reduce overhead HashEntry<K,V>[] tab; int h = hash(key); long u = (((h >>> segmentShift) & segmentMask) << SSHIFT) + SBASE; if ((s = (Segment<K,V>)UNSAFE.getObjectVolatile(segments, u)) != null && (tab = s.table) != null) { for (HashEntry<K,V> e = (HashEntry<K,V>) UNSAFE.getObjectVolatile (tab, ((long)(((tab.length - 1) & h)) << TSHIFT) + TBASE); e != null; e = e.next) { K k; if ((k = e.key) == key || (e.hash == h && key.equals(k))) return e.value; } } return null; }
这个比较简单,因为不牵涉到节点的删除,如果把下面的put看懂之后,理解就更加容易些了。
2.4 put
public V put(K key, V value) { Segment<K,V> s; if (value == null)//值不为空 throw new NullPointerException(); int hash = hash(key);//获得hashCode int j = (hash >>> segmentShift) & segmentMask; if ((s = (Segment<K,V>)UNSAFE.getObject // nonvolatile; recheck (segments, (j << SSHIFT) + SBASE)) == null) // in ensureSegment s = ensureSegment(j);//根据key的hash值计算看是否有个节点,如果没有就创建一个 return s.put(key, hash, value, false);//将key,value放入这个节点中 }
要知道segmentShift 和segmentMash 可以从构造方法来看
public ConcurrentHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, int concurrencyLevel) { if (!(loadFactor > 0) || initialCapacity < 0 || concurrencyLevel <= 0) throw new IllegalArgumentException(); if (concurrencyLevel > MAX_SEGMENTS) concurrencyLevel = MAX_SEGMENTS; // Find power-of-two sizes best matching arguments int sshift = 0; int ssize = 1; while (ssize < concurrencyLevel) { ++sshift; ssize <<= 1; } this.segmentShift = 32 - sshift; this.segmentMask = ssize - 1; 。。。。。。后面省略
按照无参的构造方法来看的话,三个值分别是16,0.75,16,这样如果算下来segmentShift=28,segmentMask=15。
那么它是怎么存放的呢,看下面的方法,这里有重入锁的概念了
final V put(K key, int hash, V value, boolean onlyIfAbsent) { HashEntry<K,V> node = tryLock() ? null : scanAndLockForPut(key, hash, value);//如果锁失败的话调用这个方法, //里面是一个循环去尝试锁的逻辑 V oldValue; try { HashEntry<K,V>[] tab = table; int index = (tab.length - 1) & hash; HashEntry<K,V> first = entryAt(tab, index);//找到所在位置,然后就进行赋值 //如果发现要超出容量的阈值了扩容后重新计算一遍 for (HashEntry<K,V> e = first;;) { if (e != null) { K k; if ((k = e.key) == key || (e.hash == hash && key.equals(k))) { oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent) { e.value = value; ++modCount; } break; } e = e.next; } else { if (node != null) node.setNext(first); else node = new HashEntry<K,V>(hash, key, value, first); int c = count + 1; if (c > threshold && tab.length < MAXIMUM_CAPACITY) rehash(node); else setEntryAt(tab, index, node); ++modCount; count = c; oldValue = null; break; } } } finally { unlock(); } return oldValue; }
2.5 遍历
通过迭代器来实现遍历的,对于所有的map来说通常都是这样
Iterator<Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator(); while(iterator.hasNext()){ Entry<Integer, String> next = iterator.next(); next.getKey(); next.getValue(); }
三、适用范围
源代码的文档的解释:
这个类和它的视图和迭代器实现了所有的Map 和Interator的接口。相比较而言更像HashTable而不想HashMap,因为它不允许空值作为key和value.
个人理解:
多线程编程中非常常用的一个类。不会出现HashMap中ConcurrentModificationException。可以不加锁的情况下放心使用。
四、测试
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