【Java之多线程】让数据结构变得线程安全

三. 多线程环境下使用哈希表

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在多线程环境下使用哈希表可以使用:Hashtable和ConcurrentHashMap，

1. Hashtable

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在Java标准库中，为了确保线程安全，给:Hashtable的方法都加上了 synchronized关键字，部分方法如下：

public synchronized int size() {

return count;

}

/**

• Tests if this hashtable maps no keys to values.

• @return true if this hashtable maps no keys to values;

•      <code>false</code> otherwise.
  

*/

public synchronized boolean isEmpty() {

return count == 0;

}

/**

• Returns an enumeration of the keys in this hashtable.

• @return an enumeration of the keys in this hashtable.

• @see Enumeration

• @see #elements()

• @see #keySet()

• @see Map

*/

public synchronized Enumeration keys() {

return this.getEnumeration(KEYS);

}

== Hashtable是直接针对 this对象本身加锁，一个 Hashtable实例是有一把锁，如果多线程访问同一个Hashtable并且并发修改它，此时锁冲突概率就比较高了。而size属性也是通过 synchronized 来控制同步，也是比较慢的。因此一旦触发扩容，就由该线程完成整个扩容过程。这个过程会涉及到大量的元素拷贝，效率会非常低：

2. ConcurrentHashMap

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ConcurrentHashMap进行了一系列的改进：

1. 其锁对象是针对数组的每个元素进行加锁（针对每个哈希桶进行加锁）

2. ConcurrentHashMap针对修改的操作，使用的是粒度更小的锁并且对每个哈希桶进行加锁，大大降低了锁冲突概率

3. 针对读的操作，没有进行加锁，而是直接使用volatile

4. ConcurrentHashMap更充分利用了CAS特性，比如获取/修改size属性或元素个数，避免出现重量级锁的情况

5. 优化了扩容方式，若是插入操作触发了扩容，不是一下子扩容完，而是一部分一部分扩容，保证每次扩容操作不会太慢

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