2.3 并发哈希表实战：从零构建线程安全的 HashMap，理解并发数据结构设计

2.3 并发哈希表实战：从零构建线程安全的 HashMap，理解并发数据结构设计

引言：为什么需要并发哈希表？

在前面的章节中，我们学习了如何使用 Arc<Mutex<T>> 和 Arc<RwLock<T>> 来保护共享数据。我们可以简单地将 HashMap 包装起来，例如 Arc<Mutex<HashMap<K, V>>>，来创建一个线程安全的哈希表。

然而，这种“一把大锁”的模式存在严重的性能瓶颈：无论我们操作哪个键值对，都必须锁定整个哈希表。当多个线程频繁访问不同的键时，它们会因为竞争同一把锁而相互阻塞，导致并发性能急剧下降，甚至不如单线程版本。

为了解决这个问题，我们需要更细粒度的锁策略。并发哈希表（Concurrent HashMap）就是一种采用更复杂锁机制的数据结构，它旨在最大化并发访问的吞吐量。本章，我们将从零开始，一步步构建一个我们自己的并发哈希表，从而深入理解并发数据结构的设计精髓。

设计并发哈希表

核心思想：分片（Sharding）

并发哈希表的核心思想是分片（也称为分段或分桶）。我们不再用一把大锁保护整个哈希表，而是将哈希表分割成多个独立的片段（Shard），每个片段由一把独立的锁来保护。

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