ConcurrentHashMap集合

什么是ConcurrentHashMap？

ConcurrentHashMap 和HashMap一样，是一个存放键值对的容器。使用Hash算法来获取值的地址，因此时间复杂度是O(1)。查询非常快。ConcurrentHashMap 同时也是线程安全版的HashMap，可以实现线程安全的集合的并发操作，它在不同的JDK 版本中有不同的数据结构。

JDK7

        ConcurrentHashMap 采用的是分段锁(Segment) 机制，底层采用 数组 + 链表的存储结构，即 Segment 数组 + HashEntry 数组。结构图如下：

        Segment 数组一共由 16 个 Segment 组成，每个Segment 是由若干个 HashEntry 对象链接起来的链表，HashEntry 是用来封装映射表的键值对。每个 Segment 是一个可重入锁，并发操作时，只锁住对应的 Segment，而不是整个 Segment 数组，从而提升了并发性能。

 JDK8

然后在JDK 8 中，ConcurrentHashMap 又进行了优化，取消了 Segment 分段锁机制，和HashMap 一样，两者均为 数组 +链表+红黑树的数据结构，运用 CAS + synchronized 机制来保证线程安全，结构图如下：

 put()方法:

 public V put(K key, V value) {
        return putVal(key, value, false);
    }

    /** Implementation for put and putIfAbsent */
    final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
        if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
        int hash = spread(key.hashCode());
        int binCount = 0;
        for (Node[] tab = table;;) {
            Node f; int n, i, fh;
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
                tab = initTable();
            else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
                if (casTabAt(tab, i, null,
                             new Node(hash, key, value, null)))
                    break;                   // no lock when adding to empty bin
            }
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                tab = helpTransfer(tab, f);
            else {
                V oldVal = null;
                synchronized (f) {
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
                        if (fh >= 0) {
                            binCount = 1;
                            for (Node e = f;; ++binCount) {
                                K ek;
                                if (e.hash == hash &&
                                    ((ek = e.key) == key ||
                                     (ek != null && key.equals(ek)))) {
                                    oldVal = e.val;
                                    if (!onlyIfAbsent)
                                        e.val = value;
                                    break;
                                }
                                Node pred = e;
                                if ((e = e.next) == null) {
                                    pred.next = new Node(hash, key,
                                                              value, null);
                                    break;
                                }
                            }
                        }
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            Node p;
                            binCount = 2;
                            if ((p = ((TreeBin)f).putTreeVal(hash, key,
                                                           value)) != null) {
                                oldVal = p.val;
                                if (!onlyIfAbsent)
                                    p.val = value;
                            }
                        }
                    }
                }
                if (binCount != 0) {
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
                        treeifyBin(tab, i);
                    if (oldVal != null)
                        return oldVal;
                    break;
                }
            }
        }
        addCount(1L, binCount);
        return null;
    }

步骤详解：