006--ConcurrentHashMap 锁分段机制

话题一：为什么要弄一个ConcurrentHashMap？

• 1.先回答一个面试题：HashMap和HashTable有什么区别？
  HashMap 线程不安全
Hashtable 内部采用独占锁，线程安全，但效率低
  - 1】HashMap和Hashtable都实现了Map接口，主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度。
  - 2】HashMap是非synchronized的（线程不安全），可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value)，而HashTable不行)。
  - 3】 HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。
  - 4】由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable

• 2.HashTable为什么性能那么低？
  - 1】Hashtable是单线程操作，同时只能有一个线程进行增删改查
  - 2】Hashtable在进行复合操作的时候，会出现问题（1.若不存在则添加。2.若存在则删除）
  - 3】综合以上，可能还有其他原因，导致了基本没有办法使用，但是又为了保证我们的Map可以进行单线程的执行，但同时又不明显的拉低性能，ConcurrentHashMap此时就应运而出了！

话题二：ConcurrentHashMap如何解决自己的单线程访问问题？

————>>ConcurrentHashMap分段锁机制
————>>ConcurrentHashMap分段锁代替HashTable的独占锁

• ConcurrentHashMap将一个Map分成16端Segment

• 又将每一个Segment分成16端（hash表的长度也默认16）

  
  
  

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但是在1.8以后，ConcurrentHashMap又取消了分段锁的算法，将底层实现也变成了CAS，CAS也就成了无锁算法的代名词了

话题三：java.util.concurrent提供了哪些工具类，怎么区分使用？

• Map：ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap
• Collection：ConcurrentSkipListSet、CopyOnWriteArrayList 和CopyOnWriteArraySet。
• 当期望许多线程访问一个给定collection 时，使用ConcurrentHashMap替代HashMap
• 当期望许多线程访问一个给定collection 时，使用ConcurrentSkipListMap替代TreeMap
• ConcurrentSkipListSet（在JavaSE 6新增的）提供的功能类似于TreeSet，能够并发的访问有序的set。因为ConcurrentSkipListSet是基于“跳跃列表（skip list）”实现的，只要多个线程没有同时修改集合的同一个部分，那么在正常读、写集合的操作中不会出现竞争现象
• 当期望的读数和遍历远远大于列表的更新数时，使用CopyOnWriteArrayList 替代ArrayList。
• 当期望的读数和遍历远远大于列表的更新数时，使用CopyOnWriteArraySet替代HashSet。