HashMap与ConcurrentHashMap的区别

从JDK1.2起，就有了HashMap，正如前一篇文章所说，HashMap不是线程安全的，因此多线程操作时需要格外小心。

在JDK1.5中，伟大的Doug Lea给我们带来了concurrent包，从此Map也有安全的了。

image

ConcurrentHashMap具体是怎么实现线程安全的呢，肯定不可能是每个方法加synchronized，那样就变成了HashTable。

从ConcurrentHashMap代码中可以看出，它引入了一个“分段锁”的概念，具体可以理解为把一个大的Map拆分成N个小的HashTable，根据key.hashCode()来决定把key放到哪个HashTable中。

在ConcurrentHashMap中，就是把Map分成了N个Segment，put和get的时候，都是现根据key.hashCode()算出放到哪个Segment中：

image

image

image

image

测试程序：

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class ConcurrentHashMapTest {
    
    private static ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap();
    public static void main(String[] args) {
        new Thread("Thread1"){
            @Override
            public void run() {
                map.put(3, 33);
            }
        };
        
        new Thread("Thread2"){
            @Override
            public void run() {
                map.put(4, 44);
            }
        };
        
        new Thread("Thread3"){
            @Override
            public void run() {
                map.put(7, 77);
            }
        };
        System.out.println(map);
    }
}

ConcurrentHashMap中默认是把segments初始化为长度为16的数组。

根据ConcurrentHashMap.segmentFor的算法，3、4对应的Segment都是segments[1]，7对应的Segment是segments[12]。

1. Thread1和Thread2先后进入Segment.put方法时，Thread1会首先获取到锁，可以进入，而Thread2则会阻塞在锁上：

image

2. 切换到Thread3，也走到Segment.put方法，因为7所存储的Segment和3、4不同，因此，不会阻塞在lock()：

image

以上就是ConcurrentHashMap的工作机制，通过把整个Map分为N个Segment（类似HashTable），可以提供相同的线程安全，但是效率提升N倍，默认提升16倍。