ConcurrentHashMap简介

最新推荐文章于 2025-06-03 17:29:12 发布
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分类专栏： Java 文章标签： 线程安全 hashtable Concurrent HashMap
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/b2222505/article/details/79596039
本文深入探讨了ConcurrentHashMap的工作原理及其实现线程安全的方法。包括初始容量设定、锁粒度控制、volatile变量使用以及final字段限制等技术细节。同时讨论了如何减少锁竞争和提高并发性能。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

简介

HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap都是一个数组链表结构。但是HashMap是线程不安全的。Hashtable和Collections.synchronizedMap(hashMap)是线程安全，但是是锁整个结构的，性能很差。ConcurrentHashMap是线程安全，锁的力度小，性能更好。

ConcurrentHashMap如何保证线程安全和高性能

如果指定initialCapacity，会自动扩充到最接近的2的n次方，目的是在hash定位时可以用与操作替代取模操作，提升性能。（假设数据大小为n，即用hash&(n-1)替代hash%n）

降低锁的力度：通过concurrencyLevel可以指定Segment[]的大小（ReentrantLock），默认是16，增大它可以获得更好的并发性能。先通过hash定位段，再定位在段中的位置

这里写图片描述

V定义成volatile，这样保证V在修改后对其他线程立即可见.

next定义为final，这样next在初始化后不可修改，在编译时就保证next不会被修改。降低执行读操作的线程在遍历链表期间对加锁的需求。但这样也使得add和remove操作更加复杂，不能像上面HashMap直接修改next，而是重新构建。

这里写图片描述

在计算size()失败后，会锁定全部段，所以尽量少调用size()方法

rehash

http://blog.youkuaiyun.com/qq_27093465/article/details/52270519

ConcurrentHashMap原理与核心源码详解
SlothLu的博客
06-01 994
📌 Java 并发编程：ConcurrentHashMap 核心解析 ConcurrentHashMap 是线程安全的哈希表实现，采用 数组+链表/红黑树 结构，通过 CAS+synchronized 实现高效并发（JDK8）。与 HashMap 相比，它支持并发扩容、禁止 null 键值，锁粒度更细（桶级别）。JDK8 优化了 JDK7 的分段锁机制，引入红黑树提升查询效率。核心方法如 put() 通过 synchronized 锁定头节点，get() 无锁读取。适用缓存、计数器等高并发场景，需注意键值
ConcurrentHashMap：使用方法和底层原理详解
jakelihua
04-07 4269
ConcurrentHashMap是Java集合框架中的一个线程安全的哈希表实现，它提供了比Hashtable和同步的HashMap更高的并发性能。ConcurrentHashMap在JDK 1.5中引入，通过采用分段锁的方式实现了高效的并发访问。它可以在保证线程安全的同时，提供较高的并发性能，因此是多线程环境下使用频率较高的数据结构之一。
ConcurrentHashMap介绍
weixin_34404393的博客
05-08 116
为什么80%的码农都做不了架构师？>>> ...
漫画：什么是ConcurrentHashMap？
程序员小灰的博客
11-20 4505
———————————— ———————————— 前两期我们讲解了HashMap的
ConcurrentHashMap 简介
红血哥
06-03 1031
ConcurrentHashMap 简介
ConcurrentHashMap的简介
qq_40875747的博客
10-18 178
我想有基础的同学知道在jdk1.7中是采用Segment + HashEntry + ReentrantLock的方式进行实现的，而1.8中放弃了Segment臃肿的设计，取而代之的是采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现。 JDK1.8的实现降低锁的粒度，JDK1.7版本锁的粒度是基于Segment的，包含多个HashEntry，而JDK1.8锁的粒度就是HashEntry（首节点） JDK1.8版本的数据结构变得更加简单，使得操作也更加清晰流畅，因为已经使用sy
java基于ConcurrentHashMap设计细粒度实现代码
08-29
知识点1：ConcurrentHashMap简介 ConcurrentHashMap是一个线程安全的哈希表，它可以在多线程环境下进行读写操作而不需要加锁。ConcurrentHashMap的实现基于分段锁技术，每个段 تنها一个锁，避免了整个哈希表的...
ConcurrentHashMap如何保证并发安全
qq_48649411的博客
07-10 862
ConcurrentHashMap源码解析
深入理解Java中的并发数据结构：ConcurrentHashMap的内部实现
weixin_53840353的博客
08-15 1112
是Java提供的一个线程安全且高效的哈希表实现。它通过分段锁（Segment Locks）和CAS操作（Compare-And-Swap）机制，解决了传统Hashtable和同步包装的HashMap在并发性能上的瓶颈。通过本文，我们深入探讨了的内部实现原理，包括分段锁、CAS操作和红黑树等技术。此外，我们还通过代码示例展示了的基本使用方法和在并发环境下的优势。最后，我们对比了与其他常见并发数据结构的优缺点，帮助读者更好地理解其适用场景和优势。
ConCurrentHashMap的介绍
jjarchu的博客
07-19 1584
https://www.cnblogs.com/slwenyi/p/6393808.html
ConcurrentHashMap原理简介
Promise的博客
05-21 298
ConcurrentHashMap在激烈的并发环境下性能优异的原因在于使用了锁分段技术，ConcurrentHashMap里面维持一个Segment数组，每个Segment就相当于一个HashMap表，每个Segment继承了ReentrantLock。每个Segment维持一个tabel，即一个HashEntry数组，每个HashEntry又是一个链表结构。Segment数组长度和table数组
关于ConcurrentHashMap
dugucanjian的博客
07-26 1708
HashMap和HashTable的区别是Java面试时经常被问的问题，面试宝典、网上谈过的资料遍地都是，看过二者实现代码的应该很容易理解。 不过提到这两个，就可能会涉及到ConcurrentHashMap这个类。今天就被问道，由于准备不足，只回答出是在HashMap的基础上增加了同步，且性能好于HashTable，但更多的就回答不出来了。愿意无疑是基础不够扎实，源码看得不够。今天在这里整理出来
ConcurrentHashMap是什么
jelin1230的专栏
08-27 151
ConcurrentHashMap的工作原理，既然不能全锁（HashTable）又不能不锁（HashMap），所以就搞个部分锁，只锁部分，用到哪部分就锁哪部分。一个大仓库，里面有若干个隔间，每个隔间都有锁，同时只允许一个人进隔间存取东西。但是，在存取东西之前，需要有一个全局索引，告诉你要操作的资源在哪个隔间里，然后当你看到隔间空闲时，就可以进去存取，如果隔间正在占用，那你就得等着。聪明！！ ...
ConcurrentHashMap.newKeySet
最新发布
06-08
### ConcurrentHashMap.newKeySet 方法的使用与实现 #### 1. 方法简介 `ConcurrentHashMap.newKeySet` 是 Java 提供的一种创建线程安全的 `Set` 集合的方式[^1]。它返回一个基于 `ConcurrentHashMap` 实现的 `Set`，其中只包含键值对中的键部分，而值部分固定为布尔值 `true`。这种设计使得 `newKeySet` 方法特别适合于只需要存储唯一键的情况。 #### 2. 方法签名 以下是 `newKeySet` 方法的两种重载形式： - `static Set newKeySet()` - `static Set newKeySet(int initialCapacity)` 第一种方法默认创建一个初始容量为 16 的线程安全 `Set`，第二种方法允许用户指定初始容量以优化性能[^3]。 #### 3. 使用示例 以下是一个简单的使用示例，展示如何通过 `newKeySet` 创建线程安全的集合并进行操作： ```java import java.util.Set; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; public class NewKeySetExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个线程安全的 Set Set<String> keySet = ConcurrentHashMap.newKeySet(); // 添加元素 keySet.add("Apple"); keySet.add("Banana"); keySet.add("Cherry"); // 检查元素是否存在 System.out.println(keySet.contains("Banana")); // 输出: true // 删除元素 keySet.remove("Cherry"); // 遍历集合 for (String fruit : keySet) { System.out.println(fruit); } } } ``` #### 4. 实现原理 `newKeySet` 方法内部实际上是基于 `ConcurrentHashMap` 的键集实现的。具体来说，它会创建一个 `ConcurrentHashMap` 实例，并将所有插入的键映射到固定的值 `Boolean.TRUE`。因此，`newKeySet` 返回的 `Set` 实际上是 `ConcurrentHashMap` 的键视图[^2]。 以下是简化版的实现逻辑： ```java public static <E> Set<E> newKeySet() { return newKeySet(16); // 默认初始容量为 16 } public static <E> Set<E> newKeySet(int initialCapacity) { return new KeySet<>(new ConcurrentHashMap<E, Boolean>(initialCapacity)); } private static class KeySet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E> { private final ConcurrentHashMap<E, Boolean> map; KeySet(ConcurrentHashMap<E, Boolean> map) { this.map = map; } @Override public Iterator<E> iterator() { return map.keySet().iterator(); } @Override public int size() { return map.size(); } @Override public boolean add(E e) { return map.put(e, Boolean.TRUE) == null; } @Override public boolean remove(Object o) { return map.remove(o) != null; } @Override public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o); } @Override public void clear() { map.clear(); } } ``` #### 5. 性能特点 由于 `newKeySet` 内部基于 `ConcurrentHashMap` 实现，因此它的性能特性与 `ConcurrentHashMap` 相同。在高并发环境下，`ConcurrentHashMap` 使用分段锁和 CAS（Compare-And-Swap）机制来减少锁的竞争，从而提高吞吐量[^3]。然而，在写操作频繁的情况下，可能会因为锁竞争而导致性能下降。 #### 6. 注意事项 - 如果需要频繁读取且写入较少，`newKeySet` 是一个不错的选择。 - 如果写入操作非常频繁，可能需要评估是否更适合使用其他数据结构（如 `CopyOnWriteArraySet`），尽管后者在写操作时会带来较大的开销。 ---
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