多线程进阶2 - 哈希表

前言

HashMap 本身不是线程安全的，在多线程环境下使用哈希表可以使用：

• 1）Hashtable
• 2)  ConcurrentHashMap

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一，Hashtable

Hashtable 只是简单的将 HashMap 中比较关键的方法加上了 synchronized ，也就是使用了 synchronized 能对方法加锁这一特点(实际上是对 Hashtable 对象加锁)，但是这样加锁会出现以下三个缺点：

1. 如果多个线程同时访问同一个 Hashtable 对象，就会直接出现锁冲突。而实际上因为 HashMap 是使用链表的方式的方式来解决哈希冲突的，所以当多个线程操作不同的链表时，是不可能出现线程安全问题的，用上述方式加锁就会大大降低效率。
2. size 属性也是通过 synchronized 来控制同步，也会降低效率
3. 一旦触发扩容，就由该线程完成整个扩容过程，这个过程会涉及到大量的元素拷贝, 效率会非常低。

所以我们一般使用另一个哈希表 —— ConcurrentHashMap

二，ConcurrentHashMap

与 Hashtable 相比，ConcurrentHashMap 所作的改进：

1） ConcurrentHashMap 将一个针对对象的大锁，改进成了针对每一个链表单独的小锁(就是将每个链表的头节点作为锁对象)，大幅度降低了锁冲突的概率。（最核心）

2） ConcurrentHashMap 充分利用了 CAS 的特性，省略了一些不必要的加锁操作，比如统计 hash 表中的元素个数，这时候就可以使用原子操作(CAS)来修改元素个数。

3）ConcurrentHashMap 对读取操作没有加锁，也就是说读与读，读与写之间，都不会发生所冲突，但是这样可能会出现 "读到一个修改到一半的数据" ，针对这种情况，ConcurrentHashMap在底层代码实现的时候，增加了亿点点细节，比如修改数据的时候，会避免使用一些非原子的操作，也就是说，我们读取的数据要么是修改之前的值，要么是修改之后的值，不会出现"读到一半的情况"。

4）ConcurrentHashMap 针对扩容操作，做出了单独的优化，当出现扩容的时候，他不是一次操作将所有数据拷贝完成，而是分成多次，每次只拷贝一部分数据，从而避免单次操作过于卡顿。

ConcurrentHashMap 方法的使用与 HashMap 几乎一样，这里不过多赘述。