concurrenthashmap的put方法
概述
`ConcurrentHashMap`是Java中的一个线程安全的哈希表,它实现了`Map`接口,并且可以被多个线程同时访问。其中,`put`方法是用于将键值对添加到`ConcurrentHashMap`中的方法。
方法签名
`publicVput(Kkey,Vvalue)`
数组和链表实现原理
`ConcurrentHashMap`的`put`方法在添加元素时,采用了分段锁并使用CAS(CompareandSwap)操作来保证线程安全性。它将整个哈希表划分为多个段(Segment),每个段维护了一个数组,数组的每个元素是一个链表或红黑树。
1.根据给定的`key`计算哈希值,并根据哈希值确定要操作的段。
2.获取该段的锁,并在加锁保护下进行操作。
3.根据`key`在该段中的数组中查对应的元素,如果到则更新其值并返回旧值。
4.如果没有到对应的元素,则创建一个新节点,并将其添加到链表或红黑树中。
5.如果插入后链表或红黑树的长度超过了阈值,则将链表转换为红黑树。
6.最后,释放段的锁,并返回旧值。
线程安全性
`ConcurrentHashMap`使用分段锁实现了更高效的并发访问。每个段都可以独立地获取和释放锁,从而允许多个线程同时进行读操作。只有在进行写操作时才需要加锁保护,以保证线程安全性。
性能优化
`ConcurrentHashMap`在实现上做了多个优化,以提高性能和并发能力:
分段锁1.:每个段都拥有自己的锁,不同的线程可以同时对不同的段进行操作,从而减少了锁的争用。
数组+链表/红黑树2.:使用数组来存储元素,当链表的长度超过阈值时,将链表转换为红黑树,提高查询和修改的效率。
无锁CAS操作3.:使用CAS操作来保证对节点的原子操作,避免了使用synchronized等锁机制的开销。
扩容机制4.:当元素数量达到一定阈值时,会触发扩容操作,将数组的容量翻倍,从而减少哈希冲突的概率。
可调整的并发度5.:通过调整`ConcurrentHashMap`的并发度,可以控制段的数量,从而平衡并行性和内存开销。
总结
`ConcurrentHashMap`的`put`方法是为了提供线程安全的键值对添加操作而设计的。它通过分段锁和CAS操作来保证并发访问的安全性,并进行了多个性能优化,以提高并发能力和执行效率。各种优化和调整使得`ConcurrentHashMap`成为一个高性能的线程安全哈希表实现。
希望通过本文对`ConcurrentHashMap`的`put`方法有了更深入的了解,并能够在实际应用中合理利用它的特性来提升系统的性能和并发能力。
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