ConcurrentHashMap并发总结

• ConcurrentHashMap（以下称为CHM）各版本

  • JDK 5：分段锁，必要时加锁。

    通过Segment来分段，减少每次操作map时都需要执行同步操作而必须阻塞从而无法继续执行的可能。

  • JDK 6：优化二次Hash算法。

    JDK 5中小整数的Hash高位不均匀分布，始终为高位15，JDK 6经优化后高低位保持均匀分布。

  • JDK 7 ：Segment懒加载，volatile和cas。

    JDK 7 之前Segment随CHM初始化 ，JDK 7 实现了懒加载，使用时再初始化，又由于多线程时其他线程可能访问不到刚初始化的Segment，故在JDK7大量使用volatile。

  • JDK 8 ：放弃Segment，基于HashMap原理的并发实现。

    内部直接访问table[]，针对table[]里对应的Node加锁，新来的元素会放置于此Node后面。

• CHM计数

  • JDK 5~7：基于Segment元素个数求和，二次不同就加锁再求一次。
  • JDK 8：引入CounterCell，本质上也是分段计数。

• CHM是弱一致性

  • 添加元素后不一定马上能读到。
  • 清空后可能仍然有元素。
  • 遍历之前的段元素变化会读到。
  • 遍历后的段元素变化读不到。
  • 遍历时元素变化不抛异常。

• CHM与HashTable对比

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  锁类型	CHM	HashTable
  大锁		对HashTable对象加锁
  小锁	JDK 5~7：分段锁，JDK 8：节点锁
  长锁		直接对方法加锁
  短锁	先尝试获取，失败再加锁
  读写锁共用		只有一把锁，从头锁到尾
  读写锁分离	JDK 5~7：读失败再加锁，JDK 8：voltile读，CAS写

• 锁优化总结

  • 长锁不如短锁：尽可能只锁必要部分。
  • 大锁不如小锁：尽可能拆分加锁对象。
  • 公锁不如私锁：尽可能私有锁内逻辑。
  • 嵌套不如扁平：尽可能避免锁锁嵌套。
  • 分离读和写锁：尽可能分离读和写锁。
  • 粗化高频次锁：尽可能合并高频小锁。
  • 消除无用废锁：尽可能用volatile替代。