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在Java程序开发中,线程安全问题始终是一个头等重要的事项。对于数据结构的选择,传统的同步容器(如Vector、Hashtable、SynchronizedList和SynchronizedMap)虽然能够提供线程安全,但它们的性能在高并发场景下往往表现不佳。原因在于这些容器采用了“单锁”机制,对于每一个方法操作都加锁,这直接导致了大量的竞争和等待。为了应对这一问题,现代开发者通常会选择ConcurrentHashMap,它通过更智能的锁分离机制,实现了线程安全与高性能的双赢。
Synchronized锁。put和get操作会互相阻塞,限制了并发性能。Entry链表容易形成循环结构,导致死循环。Collections.synchronizedList和Collections.synchronizedMap将传统的List和Map容器“线程化”,其内部实现了基于锁的同步。###80408686ConcurrentHashMap的API?
- 基本操作:
put、get、contains、containsKey、containsValue、remove、putAll、putIfAbsent。isEmpty:判断是否为空。size:获取容器大小。keySet:返回所有键的集合。values:返回所有值的集合。
threshold = cap * loadFactor。concurrencyLevel为16,则段数为16。cap = 2,当initialCapacity超过段数时,逐步增加。segments[0]段,其他段在需求时动态创建。hash值和段掩码定位段和链表位置。onlyIfAbsent模式,减少不必要的锁竞争。get方法,减少关键路径锁。传统同步容器通过对每个操作都加锁实现线程安全,但在高并发场景下性能令人不满意。ConcurrentHashMap通过锁分离和段管理技术,实现了线程安全与高性能的并行化。它的核心设计理念不仅解决了传统容器的性能问题,更为现代高并发应用提供了更高效的选择。
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