ConcurrentHashMap面试题

最新推荐文章于 2025-11-06 14:44:29 发布

原创

最新推荐文章于 2025-11-06 14:44:29 发布 · 433 阅读

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本文详细探讨了ConcurrentHashMap的内部机制，包括sizeCtl的作用、数据结构演变、put过程、key和value不能为null的原因、get过程、remove操作、addCount方法以及Transfer和helpTransfer在扩容中的角色。通过对各个关键步骤的分析，展示了ConcurrentHashMap如何实现高效并发控制和数据存储。

sizeCtl

sizeCtl < 0
1.-1 表示当前table正在初始化（有线程在创建table数组），当前线程需要自旋等待…
2.表示当前table数组正在进行扩容 ,高16位表示：扩容的标识戳低16位表示：（1 + nThread）当前参与并发扩容的线程数量

sizeCtl = 0：
表示创建table数组时使用DEFAULT_CAPACITY为大小

sizeCtl > 0
1.如果table未初始化，表示初始化大小
2. 如果table已经初始化，表示下次扩容时的触发条件（阈值）

ConcurrentHashMap的数据结构

JDK1.7使用的是由一个Segment数组+多个HashEntry实现的。Segment数组的意义就是将一个大的table分割成多个小的table来进行加锁，也就是锁分离技术，而每一个Segment元素存储的是HashEntry数组+ 链表。分段是一开始就确定的，后期不能再进行扩容（即并发度不能改变），但是单个Segment里面的数组是可以扩容的。

JDK1.8使用的是Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现，并发控制使用Synchronized和CAS来操作，整个看起来就像是优化过且线程安全的HashMap，虽然在JDK1.8中还能看到Segment的数据结构，但是已经简化了属性，只是为了兼容旧版本；loadFactor仅用于构造函数中设定初始容量，已经不能影响扩容阈值。

Node是ConcurrentHashMap存储结构的基本单元，实现了Map.Entry接口，用于存储数据。它对value和next属性设置了volatile同步锁(与JDK7的Segment相同)，它不允许调用setValue方法直接改变Node的value域，它增加了find方法辅助map.get()方法。

TreeNode继承于Node，但是数据