concurrenthashmap的size方法原理

本文深入探讨了ConcurrentHashMap中size方法的实现原理,解释了为何需要两次遍历及modCount的使用,以确保在多线程环境下统计的准确性。

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同上,这也是同一个面试的时候别人问的,我只是记得看过,在concurrenthashmap中会统计多次,当时就说会统计两次进行比较,人家接着问为啥。。。我傻了一下,这不是明摆着两次统计的中间有新的变化了,会导致统计不准确吗?当时也不知道说啥好,以为他有新的点,就说不知道。面试时很多问题其实冷静下来想一下,可以更进一步的,有时候其实也是怕他更进一步后下面的挖坑挖大了。

下面具体说一下这个size方法:
代码就不贴了。只说原理。

众所周知,concurrenthashmap有很多歌segments,首先遍历segments将每个segment的count加起来作为整个concurrenthashMap的size。如果没有并发的情况下这自然就可以了,但这是多线程的,如果前脚统计完后脚有变化了,这就不准确了,源码中引入了,modCount和两次比较来实现size的确认。具体过程是:

1.进行第一遍遍历segments数组,将每个segemnt的count加起来作为总数,期间把每个segment的modCount加起来sum作为结果是否被修改的判断依据。
这里需要提一下modCount,这个是当segment有任何操作都会进行一次增量操作,代表的是对Segment中元素的数量造成影响的操作的次数,这个值只增不减!!!!只增不减很重要,这样就不会出现一个segment+1,导致modcount+1,而另一个segment-1,即modcount-1 ,从而在统计所有的时候modcount没有变化。

2.size操作就是遍历了两次所有的Segments,每次记录Segment的modCount值,然后将两次的modCount进行比较,如果相同,则表示期间没有发生过写入操作,就将原先遍历的结果返回,如果不相同,则把这个过程再重复做一次,如果再不相同,则就需要将所有的Segment都锁住,然后一个一个遍历了。

3.如果经判断发现两次统计出的modCount并不一致,那就如上所说,要重新启用全部segment加锁的方式来进行count的获取和统计了,这样在此期间每个segement都被锁住,无法进行其他操作,统计出的count自然很准确。

而之所以之所以要先不加锁进行判断,道理很明显,就是不希望因为size操作获取这么多锁,因为获取锁不光占用资源,也会影响其他线程对ConcurrentHash的使用,影响并发情况下程序执行的效率。使用锁要谨慎!

原理大概就是这样的,具体的代码可以去看源码,而且源码1.7和1.8有差别。。。有空再贴出来比较比较吧。

### 回答1: ConcurrentHashMapsize方法返回当前映射中键值对的数量。由于ConcurrentHashMap是线程安全的,因此在多个线程同时访问时,size方法可能会返回一个近似值,而不是精确的值。这是因为在多个线程同时进行插入、删除等操作时,size方法需要遍历整个映射,而这个过程中可能会有其他线程同时进行修改操作,导致size方法返回的值不是最新的。因此,ConcurrentHashMapsize方法适用于需要一个近似值的场景,如果需要精确的值,可以使用其他方法,如遍历整个映射并计数。 ### 回答2: ConcurrentHashMapsize方法是用来获取当前ConcurrentHashMap中键值对的数量的。ConcurrentHashMap是Java中的一个线程安全的哈希表,它通过细粒度的锁机制来实现多线程并发访问的效率。 在ConcurrentHashMap中,不同的线程可以同时进行读取操作,而且读取操作不需要加锁,这大大提高了读取操作的效率。但是如果有多个线程同时进行写入操作,那么这些写入操作就需要加锁来保证线程安全。 在ConcurrentHashMap实现中,为了同时满足读取的高效率和写入的线程安全,ConcurrentHashMap使用了分段锁机制。它将整个哈希表分成了多个段(Segment),每个段都有自己的锁。这样不同的线程在写入操作时,只需要获取对应段的锁,而不会影响其他段的读取操作。这就保证了ConcurrentHashMap在并发场景下的高性能。 ConcurrentHashMapsize方法原理是遍历整个哈希表,统计各个段中的键值对数量,并将其累加得到最终的结果。由于ConcurrentHashMap的读取操作不需要加锁,所以在统计的过程中,其他线程可以进行并发的读取操作。 需要注意的是,由于ConcurrentHashMapsize方法是通过遍历整个哈希表来统计数量的,所以在极端的高并发场景下,size方法的返回结果可能不是完全准确的。不过在大多数情况下,ConcurrentHashMapsize方法还是可以提供一个相对准确的结果的。 ### 回答3: ConcurrentHashMap是Java中的一个线程安全的哈希表实现,它继承自HashMap并通过使用锁分段技术来实现高并发性能。 ConcurrentHashMapsize()方法用于获取当前哈希表中键值对的数量。该方法通过遍历哈希表的所有段(每个段都是一个小的哈希表),获取每个段中的键值对数量,并将这些数量累加得到最终的结果。由于ConcurrentHashMap的并发性能较高,所以在计算size()的过程中,其他线程可以继续执行其他操作,不会被阻塞。 在计算size()的过程中,如果有其他线程对哈希表进行插入、删除或更新操作,那么在计算结果时可能会发生一些变化。为了保证计算结果的准确性,ConcurrentHashMap使用了一些特殊的技术来解决并发冲突,如使用volatile修饰符保证可见性、使用CAS(Compare and Swap)操作来保证原子性等。 需要注意的是,由于ConcurrentHashMapsize()方法是基于估计值计算得到的,所以在某些情况下,它可能无法返回准确的结果。比如,在计算size()的同时,有其他线程不断地进行插入或删除操作,那么返回的结果可能比实际的键值对数量要大或小一些。如果对结果的准确性有较高的要求,可以考虑使用其他方式来获取准确的数量,例如迭代哈希表并计算实际存在的键值对数量。 总之,ConcurrentHashMapsize()方法是用于获取线程安全哈希表中键值对数量的方法,它通过分段的方式来保证高并发性能,并通过一些特殊的技术来解决并发冲突。但是需要注意的是,由于size()方法是基于估计值计算得到的,所以结果可能不是完全准确的。
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