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Java 并发编程专栏系列笔记，系统性学习可访问个人复盘笔记-技术博客 Java 并发编程 (opens new window)
# ConcurrentHashMap 是什么（jdk1.8）
# 1.8相对于1.7的改进
1.7中采用 N 个 Segment，分段锁的设计，但是查询遍历链表效率太低。
1.8 中采用 数组[链表或红黑树] 结构，采用 CAS + synchronized 保证并发性
# 初始化操作
- 默认容量是16
- 如果自定义容量大小，将最终调整为2的幂次方
- table 是延迟初始化的，而且只允许一个线程进行初始化操作
# put 方法
- 根据 key 计算出 hashcode 。
- 判断是否需要进行初始化。
- f 即为当前 key 定位出的 Node，如果为空表示当前位置可以写入数据，利用 CAS 尝试写入，失败则自旋保证成功。
- 如果当前位置的 hashcode == MOVED == -1,则需要进行扩容。
- 如果都不满足，则利用 synchronized 锁写入数据。
- 如果数量大于 TREEIFY_THRESHOLD 则要转换为红黑树。
红黑树之后可以保证查询效率（O(logn)）
# get 方法
- 根据计算出来的 hashcode 寻址，如果就在桶上那么直接返回值。
- 如果是红黑树那就按照树的方式获取值。
- 就不满足那就按照链表的方式遍历获取值。
# 重要字段介绍
Node<K,V>[] table：默认为null，初始化发生在第一次插入操作，默认大小为16的数组，用来存储Node节点数据，扩容时大小总是2的幂次方。Node<K,V>[] nextTable：默认为null，扩容时新生成的数组，其大小为原数组的两倍。sizeCtl：初始化哈希表和扩容 rehash 的过程，都需要依赖sizeCtl- 0：默认值
- -1：代表哈希表正在进行初始化
- 大于0：相当于 HashMap 中的 threshold，表示阈值
- 小于-1：代表有多个线程正在进行扩容。比如：-N 表示有N-1个线程正在进行扩容操作
Node：
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
volatile V val;
volatile Node<K,V> next;
...
}
ForwardingNode:特殊的Node节点，hash值为-1，其中存储nextTable的引用。 只有table发生扩容的时候，ForwardingNode才会发挥作用，作为一个占位符放在table中表示当前节点为null或则已经被移动。
static final class ForwardingNode<K,V> extends Node<K,V> {
final Node<K,V>[] nextTable;
ForwardingNode(Node<K,V>[] tab) {
super(MOVED, null, null, null);
this.nextTable = tab;
}
...
}
# 初始化
- 初始化时会根据参数调整table大小，可以初始化时指定，不然使用默认值 16 。为了确保table的大小总是2的幂次方，我们初始化时指定的不一定是最终计算的。
- table的初始化操作会延迟到第一put操作再进行，且初始化只会执行一次。
private final Node<K,V>[] initTable() {
Node<K,V>[] tab; int sc;
while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
//如果一个线程发现sizeCtl<0，意味着另外的线程执行CAS操作成功，当前线程只需要让出cpu时间片
if ((sc = sizeCtl) < 0)
Thread.yield(); // lost initialization race; just spin
else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
try {
if ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;
@SuppressWarnings("unchecked")
Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
table = tab = nt;
sc = n - (n >>> 2); //0.75*capacity
}
} finally {
sizeCtl = sc;
}
break;
}
}
return tab;
}