好像今天没有什么源码读，那么就来看看java的这两种HashMap有啥不一样的地方吧，在这之前先普及一下HashMap的一些基本知识：
（1）放入HashMap的元素是key-value对。
（2）底层说白了就是以前数据结构课程讲过的散列结构。
（3）要将元素放入到hashmap中，那么key的类型必须要实现实现hashcode方法，默认这个方法是根据对象的地址来计算的，具体我也记不太清楚了，接着还必须覆盖对象的equal方法。
用一张图来表示一下散列结构吧：
在这里hashCode函数就是用于确定当前key应该放在hash桶里面的位置，这里hash桶可以看成是一个数组，最简单的通过一些取余的方法就能用来确认key应该摆放的位置，而equal函数则是为了与后面的元素之间判断重复。
好了，这里我们接下来来看看java的这两种类库的用法吧：
由于他们都实现了Map接口，将元素放进去的方法就是put（a，b），这里我们先来分析比较简单的HashMap吧：
|
public V put(K key, V value) { modCount++; |
这个函数其实本身还是很简单的，首先通过hash函数获取当前key的hash值，不过这里需要注意的是，对hashCode方法返回的值HashMap本身还会进行一些处理，具体什么样子的就不细说了，然后再调用indexFor方法用于确定当前key应该属于当前Hash桶的位置，接着就是遍历当前桶后面的链表了，这里equal方法就派上用场了，这里看到如果equal是相等的话，那么就直接用新的value来替换原来的value就好了。。。
当然最多的情况还是，桶后面的链表没有与当前的key相同的，那么这个时候就需要调用addEntry方法，将要加入的key-value放入到当前的结构中了，那么接下来来看看这个方法的定义吧：
|
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { createEntry(hash, key, value, bucketIndex); //创建新的entry，并将它加入到当前的桶后面的链表中 |
其实这个方法很简单，首先来判断当前的桶的大小，如果觉得太小的话，那么需要扩充当前桶的大小，这样可以让添加元素存放的更离散化一些，优化擦入和寻找的效率。
然后就是创建一个新的entry，用于保存要擦入的key和value，然后再将其链到应该放的桶的链表上就好了。。
好了，到这里位置，整个HashMap的擦入元素的过程就已经看的很清楚了，在整个这个过程中没有看到有加锁的过程，因此可以说明HashMap是不支持并发的，不是线程安全的，在并发的环境下使用会产生一些不一致的问题。。。
因此java新的concurrent类库中就有了ConcurrentHashMap用于在并发环境中使用。。
那么我们再来看看ConcurrentHashMap的put操作是怎么搞的吧：
| public V put(K key, V value) { Segment<K,V> s; if (value == null) throw new NullPointerException(); int hash = hash(key); //获取hash值 int j = (hash >>> segmentShift) & segmentMask; if ((s = (Segment<K,V>)UNSAFE.getObject // nonvolatile; recheck (segments, (j << SSHIFT) + SBASE)) == null) // in ensureSegment //用于获取相应的片段 s = ensureSegment(j); //这里表示没有这个片段，那么需要创建这个片段 return s.put(key, hash, value, false); //这里就有分段加锁的策略 } |
这里刚开始跟HashMap都差不太多吧，无非是先获取当前key的hash值，但是接下来进行的工作就不太一样了，这里就有了一个分段的概念：
ConcurrentHashMap将整个Hash桶进行了分段，也就是将这个大的数组分成了几个小的片段，而且每个小的片段上面都有锁存在，那么在擦入元素的时候就需要先找到应该插入到哪一个片段，然后再在这个片段上面进行擦入，而且这里还需要获取锁。。。。
那我们来看看这个segment的put方法吧：
| final V put(K key, int hash, V value, boolean onlyIfAbsent) { //这里的锁是计数锁，同一个锁可以被同一个线程获取多次，但是不能被不同的线程获取 HashEntry<K,V> node = tryLock() ? null : //如果获取了当前的segment的锁，那么node为null，待会自己分配就好了 scanAndLockForPut(key, hash, value); //如果没有加上锁，那么等吧，有可能的话还要分配entry，反正有时间干嘛不多做一些事情 V oldValue; try { //这里表示已经获取了锁，那么将在相应的位置放入entry HashEntry<K,V>[] tab = table; int index = (tab.length - 1) & hash; HashEntry<K,V> first = entryAt(tab, index); //找到存放entry的桶，然后获取第一个entry for (HashEntry<K,V> e = first;;) { //从当前的第一个元素开始 if (e != null) { K k; if ((k = e.key) == key || (e.hash == hash && key.equals(k))) { //如果key相等，那么直接替换元素 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) //如果元素太多了，那么需要重新调整当前的hash结构，让桶变多一些，这样元素放的更离散一些 rehash(node); else setEntryAt(tab, index, node); ++modCount; count = c; oldValue = null; break; } } } finally { unlock(); //这里必须要在finally里面释放已经获取的锁，这样才能保证锁一定会被释放 } return oldValue; } |
其实在这里ConcurrentHashMap和HashMap的区别就已经很明显了：
（1）ConcurrentHashMap对整个桶数组进行了分段，而HashMap则没有
（2）ConcurrentHashMap在每一个分段上都用锁进行保护，从而让锁的粒度更精细一些，并发性能更好，而HashMap没有锁机制，不是线程安全的。。。
最后用一张图来表来说明一下ConcurrentHashMap吧：
最后，在并发的情况下，要么使用concurrent类库中提供的容器，要么就需要自己来管理数据的同步问题了。。。
HashMap与ConcurrentHashMap的测试报告
日期：2008-9-10
测试平台：
CPU：Intel Pentium(R) 4 CPU 3.06G
内存：4G
操作系统：window server 2003
一、HashMap与ConcurrentHashMap简单put操作的时间对比
1、HashMap测试
A、程序代码：
package test0908;
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
public class HashmapTest {
public static void main(String []args){
Map<Integer,Integer> hashmap = new HashMap<Integer,Integer>();
int tt=13;
|
而循环100万 Hashmap.put(i,”aaa”)， 用时time = 2563ms |
long begin1 = System.currentTimeMillis();
for(int i=0; i<1000000; i++){
tt = Math.abs(tt*(tt-i)-119);
hashmap.put(tt, tt);
//System.out.println(hashmap.get(tt));
}
System.out.println("time="+(System.currentTimeMillis() - begin1)+"ms.");
}
}
B、测试结果截图（循环100万次）：
当put操作循环10万次时，得到time = 344ms,
循环50万次时，得到time = 1657ms,
循环100万次时，得到time =4094ms。
2、ConcurrentHashMap测试
A、程序代码：
package test0908;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class conHashmapTest{
public static void main(String []args){
ConcurrentHashMap<Integer,Integer> chashmap = newConcurrentHashMap<Integer,Integer>();
int tt=13;
long begin1 = System.currentTimeMillis();
for(int i=0; i<1000000; i++){
tt = Math.abs(tt*(tt-i)-119);
chashmap.put(tt, tt);
//System.out.println(hashmap.get(tt));
}
System.out.println("time="+(System.currentTimeMillis() - begin1)+"ms.");
}
}
B、测试结果截图（循环100万次）：
当put操作循环10万次时，得到time =281ms,
循环50万次时，得到time = 1376ms,
循环100万次时，得到time =3625ms,
二、HashMap与ConcurrentHashMap put操作的最多个数对比（即内存溢出）
1、 HashMap测试
测试结果截图：
运行程序，内存初值为：846M，内存峰值为：931M，put计数=1,030,604
2、 ConcurrentHashMap 测试
测试结果截图：
运行程序，内存初值为：847M，内存峰值为：931M，put计数=1,030,238
三、HashMap与ConcurrentHashMap 多线程操作的测试
1、 HashMap测试结果截图：（10个put线程，8个get线程）
|
平均每秒的get次数/总get次数
|
|
平均每秒的put次数/总Put次数 |
2、 ConcurrentHashMap 测试结果截图 ：（10个put线程，8个get线程）
3、 以上均设置睡眠1ms时， 平均每个线程达到510多；
每秒平均put的次数随线程的个数增加而增加，
4、注：当put线程数量为100，get线程数量为90时，HashMap就开始出现性能下降的情形，CPU使用率达到45%左右，且put、get的个数要明显少于ConcurrentHashMap的个数；
而使用ConcurrentHashMap时，则线程很稳定，CPU使用率不超过12%时。
测试结果截图：
|
与concurrenthashmap相比，Put，get线程达到100个条件下，hashmap要少5500左右 |
A、HashMap测试图：
B、 ConcurrentHashMap测试图：
5、经反复测试发现，只要创建的put和get的线程总数达到180个以上时，HashMap的性能就开始下降。而当创建的put和get的线程总数达到256个以上时，ConcurrentHsahMap的性能也开始下降。
性能下降：CPU的使用率开始增加，平均每秒put和get的个数开始下降，即出现若线程再增加，而put和get反而减少。
发一篇原贴文章真不容易啊，尤其是还这么多图片的。嘻嘻！搞了我半个多钟头。这个测试报告是写给项目经理看的，但是很多同志说看不懂这个报告里面有什么../? 所以发上来希望各位高手狠狠的给点意见，小弟在此谢了！
最后贴上第三个测试中concurrenthashmap的源程序：
package test0908;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class CHashmapTest {
public static void main(String []args){
try{
count c = new count();
ConcurrentHashMap<Integer,Integer> chm = new ConcurrentHashMap<Integer,Integer>();
for(int i=0; i<50; i++){
new putCHashmapThread(chm,c).start();//put操作
}
for(int i =0 ; i<45; i++){
new getCHashmapThread(chm,c).start(); //get操作
}
ProbeThread pt = new ProbeThread(c); //监听线程
pt.start();
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
class putCHashmapThread extends Thread{ //put操作线程
private ConcurrentHashMap<Integer,Integer> chm = null;
private count c = null;
public putCHashmapThread(ConcurrentHashMap<Integer,Integer> chm,count c){
this.chm = chm;
this.c = c;
}
public void run(){
int tt = 13;
int i = 1;
try{
while(true){
tt = Math.abs(tt*(tt-i)-119);
chm.put(tt, tt);
c.addcount1(); //put操作计数
i++;
Thread.sleep(1);
//System.out.println(i);
}
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
class getCHashmapThread extends Thread{ //get操作线程
private ConcurrentHashMap<Integer,Integer> chm = null;
private count c = null;
public getCHashmapThread(ConcurrentHashMap<Integer,Integer> chm,count c){
this.chm = chm;
this.c = c;
}
public void run(){
int tt = 13;
int i = 1;
try{
while(true){
tt = Math.abs(tt*(tt-i)-119);
chm.get(tt);
c.addcount2(); //get操作计数
i++;
Thread.sleep(1);
//System.out.println(i);
}
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
class count{ //计数器
private static int count1 = 1, count2 = 1;
public int getcount1() {
return count1;
}
public int getcount2(){
return count2;
}
public void addcount1(){
count1++;
}
public void addcount2(){
count2++;
}
}
class ProbeThread extends Thread { //监听线程
private boolean run = true;
count cc;
public ProbeThread(count cc) {
this.cc = cc;
}
@SuppressWarnings("static-access")
public void run() {
int c1=0, c2=0;
int cc1 = 0, cc2 = 0;
while(this.run) {
c2 = cc.getcount1();
cc2 =cc.getcount2();
System.out.println("put:"+"["+(c2-c1)/2+"/"+c2+"]"+" get:"+"["+(cc2-cc1)/2+"/"+cc2+"]");
c1 = c2;
cc1 = cc2;
try {
Thread.sleep(1000*2-1);
} catch(Exception ex) {
System.out.println("Error[ProbeThread.run]:"+ex.getMessage());
}
}
}
}
相关推荐
在Java编程中，Map接口是用于存储键值对的数据结构，而Java提供了多种Map的实现，包括TreeMap、HashMap和ConcurrentSkipListMap。...在实际使用中，应结合性能测试和业务需求来确定最适合的Map类型。
### HashMap和ConcurrentHashMap...综上所述，面试时通常会针对HashMap和ConcurrentHashMap的实现原理、它们的差异、以及在并发环境下如何保证数据的一致性和线程安全进行提问。了解这些知识点有助于在面试中脱颖而出。
源码分析见我博文：http://blog.csdn.net/wabiaozia/article/details/50684556
然而，这并不意味着在所有多线程场景下`ConcurrentHashMap`都优于`HashMap`，如果线程访问的键值对分布在不同段，`HashMap`的性能可能会更好，因为`ConcurrentHashMap`的分段锁在某些情况下可能导致过多的锁粒度。...
Java并发编程中的ConcurrentHashMap是HashMap的一个线程安全版本，设计目标是在高并发场景下提供高效的数据访问。相比HashTable，ConcurrentHashMap通过采用锁分离技术和更细粒度的锁定策略来提升性能。HashTable...
HashMap& ConcurrentHashMap 深度解析
总的来说，`HashMap`和`ConcurrentHashMap`都是Java中处理键值对的重要工具，它们各自具有不同的特性和使用场景。理解它们的工作原理和优缺点，能够帮助开发者更有效地使用这些数据结构，优化代码性能。对于Java...
在Java 7和8中，HashMap和ConcurrentHashMap是两种重要的数据结构，分别用于非线程安全和线程安全的键值对存储。本篇文章将深入解析这两种数据结构的内部实现，帮助读者理解它们的工作原理。 HashMap是Java中最常用...
ConcurrentHashMap 是 Java 中的另一个线程安全的类，它与 HashTable 在线程同步上有什么不同？ConcurrentHashMap 使用了分段锁的机制，每个段都独立锁定，提高了并发性能。 HashMap 和 HashTable 的区别 1. 线程...
与HashMap不同的是，ConcurrentHashMap是线程安全的，它使用了锁分段的机制，每个段都独立加锁，避免了多线程之间的竞争，提高了并发效率。ConcurrentHashMap的实现是基于HashMap的，它将数据分为多个segment，每个...
与HashMap不同，ConcurrentHashMap采用了分段锁（Segment）的设计，将整个散列表分为多个独立的段，每个段有自己的锁。这样，在多线程环境下，不同的线程可以同时对不同段进行操作，提高了并发性能。每个段内部仍然...
HashMap作为Java集合框架中的重要成员，是面试中常见的知识点，尤其在数据结构与算法、并发编程以及JVM内存管理等领域，HashMap的深入理解至关重要。本篇将围绕HashMap的相关面试题，从基础概念到高级应用进行详尽...
### HashMap与HashTable的区别 在Java编程语言中，`HashMap`和`HashTable`是两种非常重要的数据结构，它们都实现了`Map`接口，并提供了键值对的存储方式。这两种数据结构虽然相似，但在实现细节和使用场景上存在...
Java利用ConcurrentHashMap实现本地缓存demo； 基本功能有缓存有效期、缓存最大数、缓存存入记录、清理线程、过期算法删除缓存、LRU算法删除、获取缓存值等功能。 复制到本地项目的时候，记得改包路径哦~
9. ** equals() 和 hashCode()**：插入HashMap的键对象必须正确地重写`equals()`和`hashCode()`方法，以确保键的比较逻辑与哈希码的计算一致，否则可能会导致预期之外的行为。 10. **resize()**：当HashMap达到其...
《HashMap 实例解析与关联数据结构对比》 HashMap 是 Java 中常用的一种数据结构，属于 Java.util 包下的类，它是基于哈希表实现的。在本文中，我们将深入理解 HashMap 的实例及其工作原理，并与其他数据结构如 ...
HashMap适合单线程环境和对性能要求高的场合，HashTable适用于需要线程安全但对性能要求不那么高的情况，而HashSet则是存储不重复元素的高效选择。了解它们的底层实现和区别，有助于在实际编程中做出最优的选择。
本篇主要想讨论ConcurrentHashMap这样一个并发容器，在正式开始之前我觉得有必要谈谈HashMap，没有它就不会有后面的ConcurrentHashMap。众所周知HashMap底层是基于数组+链表组成的，不过在jdk1.7和1.8中具体实现稍有...