HashMap 源码中主要了解其核心源码及实现逻辑。ConcurrentHashMap 就不再重复那些数据结构相关的内容咯,这里重点看一下它的并发安全实现。源码如下。 ```java public class ConcurrentHashMap extends AbstractMap implements ConcurrentMap, Serializable { /* --------- 常量及成员变量的设计 几乎与HashMap相差无几 -------- */ /** * 最大容量 */ private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; /** * 默认初始容量 */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16; /** * 单个数组最大容量 */ static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; /** * 默认并发等级,也就分成多少个单独上锁的区域 */ private static final int DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL = 16; /** * 扩容因子 */ private static final float LOAD_FACTOR = 0.75f; /** * */ transient volatile Node[] table; /** * */ private transient volatile Node[] nextTable; /* --------- 系列构造方法,依然推荐在初始化时根据实际情况设置好初始容量 -------- */ public ConcurrentHashMap() { } public ConcurrentHashMap(int initialCapacity) { if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException(); int cap = ((initialCapacity >= (MAXIMUM_CAPACITY >>> 1)) ? MAXIMUM_CAPACITY : tableSizeFor(initialCapacity + (initialCapacity >>> 1) + 1)); this.sizeCtl = cap; } public ConcurrentHashMap(Map m) { this.sizeCtl = DEFAULT_CAPACITY; putAll(m); } public ConcurrentHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { this(initialCapacity, loadFactor, 1); } public ConcurrentHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, int concurrencyLevel) { if (!(loadFactor > 0.0f) || initialCapacity < 0 || concurrencyLevel <= 0) throw new IllegalArgumentException(); if (initialCapacity < concurrencyLevel) // Use at least as many bins initialCapacity = concurrencyLevel; // as estimated threads long size = (long)(1.0 + (long)initialCapacity / loadFactor); int cap = (size >= (long)MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : tableSizeFor((int)size); this.sizeCtl = cap; } /** * ConcurrentHashMap 的核心就在于其put元素时 利用synchronized局部锁 和 * CAS乐观锁机制 大大提升了本集合的并发能力,比JDK7的分段锁性能更强 */ public V put(K key, V value) { return putVal(key, value, false); } /** * 当前指定数组位置无元素时,使用CAS操作 将 Node键值对 放入对应的数组下标。 * 出现hash冲突,则用synchronized局部锁锁住,若当前hash对应的节点是链表的头节点,遍历链表, * 若找到对应的node节点,则修改node节点的val,否则在链表末尾添加node节点;倘若当前节点是 * 红黑树的根节点,在树结构上遍历元素,更新或增加节点 */ final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) { if (key == null || value == null) throw new NullPointerException(); int hash = spread(key.hashCode()); int binCount = 0; for (Node[] tab = table;;) { Node f; int n, i, fh; if (tab == null || (n = tab.length) == 0) tab = initTable(); else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) { // 注意!这是一个CAS的方法,将新节点放入指定位置,不用加锁阻塞线程 // 也能保证并发安全 if (casTabAt(tab, i, null, new Node(hash, key, value, null))) break; // no lock when adding to empty bin } // 当前Map在扩容,先协助扩容,在更新值 else if ((fh = f.hash) == MOVED) tab = helpTransfer(tab, f); else { // hash冲突 V oldVal = null; // 局部锁,有效减少锁竞争的发生 synchronized (f) { // f 是 链表头节点/红黑树根节点 if (tabAt(tab, i) == f) { if (fh >= 0) { binCount = 1; for (Node e = f;; ++binCount) { K ek; // 若节点已经存在,修改该节点的值 if (e.hash == hash && ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))) { oldVal = e.val; if (!onlyIfAbsent) e.val = value; break; } Node pred = e; // 节点不存在,添加到链表末尾 if ((e = e.next) == null) { pred.next = new Node(hash, key, value, null); break; } } } // 如果该节点是 红黑树节点 else if (f instanceof TreeBin) { Node p; binCount = 2; if ((p = ((TreeBin)f).putTreeVal(hash, key, value)) != null) { oldVal = p.val; if (!onlyIfAbsent) p.val = value; } } } } // 链表节点超过了8,链表转为红黑树 if (binCount != 0) { if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD) treeifyBin(tab, i); if (oldVal != null) return oldVal; break; } } } // 统计节点个数,检查是否需要resize addCount(1L, binCount); return null; } } ``` **与JDK1.7在同步机制上的区别** 总结如下: JDK1.7 使用的是分段锁机制,其内部类Segment 继承了 ReentrantLock,将 容器内的数组划分成多段区域,每个区域对应一把锁,相比于HashTable确实提升了不少并发能力,但在数据量庞大的情况下,性能依然不容乐观,只能通过不断的增加锁来维持并发性能。而JDK1.8则使用了 CAS乐观锁 + synchronized局部锁 处理并发问题,锁粒度更细,即使数据量很大也能保证良好的并发性。