浅解ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是Java中用于多线程环境下安全并发操作的一种哈希表实现，它提供了高度的线程安全性，允许多个线程同时读取和修改数据，而无需额外的外部同步措施。下面详细介绍ConcurrentHashMap的特性、用法以及一些重要概念：

特性：

1. 线程安全性：ConcurrentHashMap具备高度的线程安全性。多个线程可以安全地并发读取、写入、删除数据，而不会出现数据不一致或崩溃。

2. 分段锁：ConcurrentHashMap将内部的哈希表分成多个段（Segments），每个段拥有一个独立的锁。这个设计允许多个线程在不同的段上并发进行操作，提高了并发性能。

3. 快速失败迭代器：ConcurrentHashMap的迭代器是快速失败的，这意味着如果在迭代期间对Map进行了结构性修改，比如插入或删除操作，迭代器会立即抛出ConcurrentModificationException异常，以防止迭代过程中的不一致状态。

4. 高并发性：ConcurrentHashMap在高并发环境下表现出色，多个线程可以并发地读取数据，同时也允许一部分线程修改数据。

用法：

使用ConcurrentHashMap的基本方法与普通的HashMap类似，包括插入、检索、删除等操作。以下是一些常用方法：

• 插入键值对：使用put(key, value)方法将键值对插入ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("apple", 5);
map.put("banana", 3);

• 获取值：使用get(key)方法通过键检索值。

int count = map.get("apple"); // 获取苹果数量

• 删除键值对：使用remove(key)方法删除指定键的值。

map.remove("banana"); // 移除香蕉

• 遍历键值对：可以使用迭代器或Java 8的Stream API来遍历ConcurrentHashMap中的键值对。

// 使用迭代器遍历
for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    int value = entry.getValue();
    // 处理键值对
}
 
// 使用Java 8的Stream API遍历
map.forEach((key, value) -> {
    // 处理键值对
});

重要概念：

1. 分段锁：ConcurrentHashMap内部的哈希表被分成多个段（Segments），每个段拥有一个独立的锁。这个设计允许多个线程在不同的段上并发进行操作，提高了并发性能。

2. 负载因子：ConcurrentHashMap同样有负载因子的概念，用于控制何时扩容。当一个段的元素数量超过一定阈值时，该段将被扩容，以减少冲突，提高性能。

3. 扩容：当ConcurrentHashMap需要扩容时，会对某个段进行扩容，而不是整个Map。这降低了扩容的代价。

4. 并发度：并发度是指ConcurrentHashMap中的段数目。可以通过指定初始容量和并发度来构造ConcurrentHashMap，以适应不同的并发需求。

总的来说，ConcurrentHashMap是在多线程环境下非常有用的数据结构，它提供了高度的线程安全性和高并发性能，适合在需要并发访问的场景中使用。

PS：本文只是很肤浅的介绍了一下ConcurrentHashMap，若要了解其底层实现及原理可移步博客园、掘金、csdn等等其他博主的文章，谢谢！

可以参考看一下这位大佬的文章，讲的好好！ 

ConcurrentHashMap实现原理及源码解析

作者： dreamcatcher-cx

出处：