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分段锁(Segment-Level Locking):
ConcurrentHashMap
内部将整个哈希表分成多个段(Segment),每个段都有自己的锁。不同的线程可以同时对不同的段进行操作,从而提高并发性能。这样,当多个线程同时访问ConcurrentHashMap
时,只有同一个段的锁会被获取,而不会对整个ConcurrentHashMap
进行锁定。 -
读写分离:
ConcurrentHashMap
允许多个线程同时进行读取操作,而写入操作会引起更细粒度的锁定。这样,多个读操作可以并发进行,提高了并发性能。只有在写入操作时,才会对相关的段进行锁定,保证写入的原子性和一致性。 -
CAS(Compare and Swap)操作:在进行写入操作时,
ConcurrentHashMap
使用CAS操作来保证更新的原子性。CAS操作是一种无锁的同步机制,它通过比较内存中的值与期望值,如果相等则进行更新,否则重试。(CAS(Compare and Swap)操作是一种无锁的同步机制,用于实现多线程环境下的原子操作。它是一种乐观锁的实现方式,通过比较内存中的值与期望值,如果相等则进行更新,否则重试。)
通过分段锁、读写分离和CAS操作,ConcurrentHashMap
能够在保证线程安全的同时,提供较高的并发性能。不同的线程可以同时进行读取操作,而写入操作会引起更细粒度的锁定,保证数据的一致性和原子性。
需要注意的是,虽然ConcurrentHashMap
是线程安全的,但在某些情况下,仍然需要额外的同步措施。例如,如果需要保证多个操作的原子性,可以使用putIfAbsent
、remove
和replace
等原子性方法。此外,ConcurrentHashMap
并不能保证迭代时的强一致性,因为在迭代过程中可能有其他线程对哈希表进行修改。如果需要强一致性的迭代,可以使用ConcurrentHashMap
提供的keySet
、entrySet
和values
等方法返回的视图进行操作。