Java进阶-第十六篇：Java并发容器 - ConcurrentHashMap - JDK 1.7读操作

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分类专栏： Java全套教程 文章标签： java spring boot
于 2025-04-16 20:30:02 首次发布
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下面将深入探讨JDK 1.7中ConcurrentHashMap读操作的实现原理和性能优化策略。

Java进阶-第十六篇：Java并发容器 - ConcurrentHashMap - JDK 1.7读操作

在JDK 1.7的ConcurrentHashMap中，读操作有着独特的设计和优化策略，以实现高效的并发访问。

1. 读操作实现原理

无锁读机制

JDK 1.7中ConcurrentHashMap的读操作能够实现无锁化，这主要得益于volatile关键字和Unsafe类的使用。

ConcurrentHashMap中的HashEntry数组和HashEntry对象的value字段都被声明为volatile。volatile关键字保证了数据的可见性，当一个写操作修改了HashEntry的value值时，其他线程能够立即看到最新的值。例如，当一个线程更新了某个HashEntry的value，由于value是volatile的，其他线程在读取该HashEntry

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Java进阶-第十五篇：Java并发容器 - ConcurrentHashMap - JDK 1.7分段锁结构
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在高并发环境下，传统的哈希表（如HashTable）采用全表锁机制，即对整个哈希表加锁。这意味着在同一时刻，只能有一个线程对哈希表进行读写操作，其他线程必须等待锁的释放。这种方式在并发量较高时，会严重影响性能，因为大量线程会因为等待锁而阻塞。为了解决这个问题，JDK 1.7中的引入了分段锁机制。其核心思想是将哈希表的数据分成多个段（Segment），每个段都是一个独立的哈希表，并且拥有自己的锁。当多个线程访问时，不同线程可以同时访问不同的段，只要这些段对应的锁没有被其他线程持有。
Java进阶-第十七篇：Java并发容器 - ConcurrentHashMap - JDK 1.7写操作
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04-16 111
下面这篇文章会详细阐述JDK 1.7中写操作的流程和并发控制策略。
Java进阶-第二十篇：Java并发容器 - ConcurrentHashMap - JDK 1.8写操作优化
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04-16 151
这种方式在一定程度上提高了并发性能，但锁的粒度仍然较大。JDK 1.8 转变为节点锁，即只对发生哈希冲突的节点加锁。这种转变进一步减少了锁粒度，使得多个线程可以同时对不同的节点进行写操作，减少了锁竞争，提高了并发写入的效率。例如，在 JDK 1.7 中，多个线程对同一个。内的不同链表进行操作时会受到锁的限制；而在 JDK 1.8 中，这些线程可以并发地对不同的链表节点进行操作，只要这些节点没有哈希冲突。的写操作进行了显著优化，提升了并发写入的效率和数据一致性。通过这些优化，JDK 1.8 的。
Java进阶-第十九篇：Java并发容器 - ConcurrentHashMap - JDK 1.8读操作优化
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04-16 119
JDK 1.8 引入了红黑树结构，当链表长度达到一定阈值（默认为 8）时，链表会转换为红黑树。的读操作进行了显著优化，旨在提高并发性能并确保数据的一致性与可见性。以下将详细介绍这些优化点。中，读操作进一步减少了对锁的依赖。在高并发读场景下具有更好的性能和数据一致性保证。通过这些优化，JDK 1.8 的。在 JDK 1.8 的。JDK 1.8 通过。
Java进阶-第十八篇：Java并发容器 - ConcurrentHashMap - JDK 1.8结构变革
无
04-16 117
为了解决这个问题，JDK 1.8引入了数组 + 链表 / 红黑树的结构。数组作为基础的数据存储结构，每个数组元素可以是一个链表或者红黑树。而当链表长度达到一定阈值时，将链表转换为红黑树，红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，其查找、插入和删除操作的时间复杂度为。中的链表可能会变得很长，导致查找、插入和删除操作的时间复杂度退化为。，可以有效提高在元素较多时的查找效率，从而进一步优化高并发性能。虽然这种方式在一定程度上提高了并发性能，但在极端情况下，某个。的结构进行了重大变革，以进一步提升其在高并发场景下的性能。
Java进阶篇--并发容器之ConcurrentHashMap
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具体来说，ConcurrentHashMap将哈希表分为多个段(Segment)，每个段都是一个独立的哈希表，且对于每个段的操作都是线程安全的。put方法是向ConcurrentHashMap中插入一个键值对，它首先会对key进行hash计算得到一个桶的位置，在该桶的位置上加锁，然后查找当前桶中是否已经存在该key，如果存在则替换掉原有的value，否则将该键值对插入到桶中。需要注意的是，在ConcurrentHashMap中，Node类型的元素是作为数组的元素存储的，因此需要使用位运算来计算内存地址。
Java 入门指南：Java 并发编程 —— 并发容器 ConcurrentHashMap
热带鱼的技术博客
09-03 1696
ConcurrentHashMap 是线程安全的，支持完全并发的读取，并且有很多线程可以同时执行写入。在早期版本（例如 JDK 1.7）中，ConcurrentHashMap 使用分段锁技术。整个哈希表被分成一些段（Segment），每个段独立加锁。这样，在不同段上的操作可以并发进行。 从 JDK 1.8 开始，ConcurrentHashMap 的内部实现有了很大的变化。它放弃了分段锁技术，转而采用了更先进的并发控制策略，如 CAS 操作和红黑树等，进一步提高了并发性能。
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