ConcurrentHashMap

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高并发下的HashMap

1.ReHash

rehash是HashMap扩容时的一个步骤，Hashmap的长度有限，不断插入数据，当hashmap达到一定饱和时，hash冲突概率会提高。这时候hashmap就需要进行扩容，也就是Resize。

影响发生Resize的因素有两个：

1.Capacity

HashMap的当前长度。HashMap的长度是2的幂。

2.LoadFactor

HashMap负载因子，默认值为0.75f。

衡量HashMap是否进行Resize的条件如下：

HashMap.Size   >=  Capacity * LoadFactor

ReHash的Java代码如下：

void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
    int newCapacity = newTable.length;
    for (Entry<K,V> e : table) {
        while(null != e) {
            Entry<K,V> next = e.next;
            if (rehash) {
                e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
            }
            int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
            e.next = newTable[i];
            newTable[i] = e;
            e = next;
        }
    }
}

.Hashmap的Resize包含扩容和ReHash两个步骤，ReHash在并发的情况下可能会形成链表环。所以HashMap不能用于多线程

多线程之ConcurrentHashMap

 ConcurrentHashMap可以说是一个二级哈希表。在一个总的哈希表中，有若干个子哈希表。子哈希表可以称为segment，ConcurrentHashMap结构如下：

此时的 ConcurrentHashMap采用了锁分段技术，每个segment的读写操作高度自治，segment之间互不影响。

 ConcurrentHashMap高并发读写操作有三种情况：

• 同一segment并发写入
• 不同segment的并发写入
• 同一segment一读一写

Segment的写入是需要上锁的，因此对同一Segment的并发写入会被阻塞。

由此可见，ConcurrentHashMap当中每个Segment各自持有一把锁。在保证线程安全的同时降低了锁的粒度，让并发操作效率更高。

 ConcurrentHashMap的读写过程：

Get方法：

1.为输入的Key做Hash运算，得到hash值。

2.通过hash值，定位到对应的Segment对象

3.再次通过hash值，定位到Segment当中数组的具体位置。

Put方法：

1.为输入的Key做Hash运算，得到hash值。

2.通过hash值，定位到对应的Segment对象

3.获取可重入锁

4.再次通过hash值，定位到Segment当中数组的具体位置。

5.插入或覆盖HashEntry对象。

6.释放锁。

size方法

ConcurrentHashMap的Size方法是一个嵌套循环，大体逻辑如下：

1.遍历所有的Segment。

2.把Segment的元素数量累加起来。

3.把Segment的修改次数累加起来。

4.判断所有Segment的总修改次数是否大于上一次的总修改次数。如果大于，说明统计过程中有修改，重新统计，尝试次数+1；如果不是。说明没有修改，统计结束。

5.如果尝试次数超过阈值，则对每一个Segment加锁，再重新统计。

6.再次判断所有Segment的总修改次数是否大于上一次的总修改次数。由于已经加锁，次数一定和上次相等。

7.释放锁，统计结束。