HashMap与ConcurrentHashMap

HashMap

HashMap的数据结构

是由数组加链表的方式组成，有快速查找修改和方便增加删除的优势。结构图如下所示

HashMap结构图.png

HashMap的存放过程

通过hash算法得到hashCode，根据hashCode来确定数组的索引，存到链表中。存入会有三个可能：
1.索引位置为空，直接放入。
2.索引位置不为空，链表中有相同的key值，找到替换value即可。
3.索引位置不为空，链表中没有相同的key值，则将该实例插到链表头部。Java8中当长度超过8时，会变成红黑树的方式存储。

HashMap的查找过程

首先根据hashCode找到数组索引，然后在链表中根据key找到value值。整个查找过程的时间复杂度取决于存放过程是否均匀分布在每个数组中也就是hash算法。理论上时间复杂度为o(1)。

HashMap的扩容

默认的HashMap的长度是16，负载因子为0.75。当HashMap中的数量大于阈值（长度*负载因子），HashMap会进行扩容，长度变为原来的两倍。通过rehash，得到新的hashcode将元素从旧表移动到新表中。扩容转移过程中：
1.发生hash冲突时，Java7会在链表头部插入，Java8会在链表尾部插入
2.扩容后转移数据，Java7转移前后链表顺序会倒置，Java8还是保持原来的顺序
3.关于性能对比，引入红黑树的Java8大程度得优化了HashMap的性能

HashMap线程不安全

HashMap是线程不安全的，容易造成死循环（Java7）和数据不一致的问题。

ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap结构

总结一下：带锁的HashMap数组，具体的hashEntry可以形成链表。

ConcurrentHashMap结构.png

Segment数组S[]长度 =2的n次方(2的n次方 >= concurrencyLevel)，默认concurrencyLevel = 16，根据公式Segment长度为16。concurrentcyLevel可以根据构造函数ConcurrentHashMap(int initialCapacity,float loadFactor, int concurrencyLevel)来赋值。默认S[0]中table长度为2。

ConcurrentHashMap是线程安全

有人会问HashTable也是线程安全的，两者有什么区别：

1. HashTable是对put这个操作加锁，这会存在一个问题，就是当一个线程put操作特别长就会出现等待问题，没有效率。

2. ConcurrentHashMap只是锁住segments数组的某个位置，而不是整个，当另一个线程不是进入该位置时，就可以同时操作。

   
   
   

   ConcurrentHashMap上锁示意图.png

什么是HashMap？
高并发下的HashMap
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浅谈HashMap与线程安全 (JDK1.8)