JUC中常用集合类简介——ConcurrentHashMap

本文介绍了ConcurrentHashMap的设计理念,对比了其与线程安全HashMap的不同之处。ConcurrentHashMap通过使用分段锁降低锁粒度,提高了并发性能,并支持读写锁分离。

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一般我们常用的HashMap并非是线程安全的,而ConcurrentHashMap是一个高效并发的HashMap,可以理解为一个线程安全的HashMap。

要得到线程安全的HashMap,一种可行的方法是使用Collections.synchronizedMap(Map<K,V> m)来包装HashMap,如下:

Map<String,String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String,String>());

这里的产生的map就是线程安全的,其原理是相关操作通过变量mutex实现map互斥,可以把这样的map理解为加了锁(synchronized)的map,部分代码如下:

JUC中常用集合类简介——ConcurrentHashMap

Collections.synchronizedMap

这种方式的缺陷是当并发级别比较高时,对map的操作都需要获得锁,会导致许多操作进行等待从而影响效率。

ConcurrentHashMap其实也是对操作进行加锁,不同点在于它减小了锁粒度,或称之为使用了分段锁。举个日常生活中的例子(背景是你在网上订好了一家旅店,然后拿着材料来入住,map就相当于这个旅店,你就相当于是操作map的线程):上边这家旅店(Collections.synchronizedMap)只有一个前台,所有人要登记入住都得在前台办理手续,如果只有你一个人,那么你可以马上入住,如果有一群人,那你就得等着,这样效率不高。而ConcurrentHashMap在每层都有一个前台,你根据你的楼层号(哈希值)去相应的楼层办理入住手续,这样就减少排队等待的概率及时间。

ConcurrentHashMap内部细分成若干小的map(map数组),称为段(Segment),有多个线程同时操作时,先定位相应的段,然后对该段加锁,这样如果所处的段不一样就能做到真正的并行。

最后一点就是ConcurrentHashMap是读写锁分离的,理想状态下ConcurrentHashMap支持任意线程数量的读操作。

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