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ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、LinkedHashMap
阅读量:6515 次
发布时间:2019-06-24

本文共 4554 字,大约阅读时间需要 15 分钟。

  HashMap中未进行同步考虑,而Hashtable在每个方法上加上了synchronized,锁住了整个Hash表,一个时刻只能有一个线程操作,其他的线程则只能等待,在并发的环境下,这样的操作导致Hashtable的效率低下。

  Collections的静态方法synchronizedMap(HashMap hm)返回的是一个SynchronizedMap对象,SynchronizedMap也是对原HashMap中的方法加上synchronized,锁的粒度应该减小。

  ConcurrentHashMap将原来的原来的Hash表分成了16个桶(默认值),桶内的
读操作是不加锁的,桶内的写操作是加上了锁的。这样的实现允许更多的线程同时地操作Hash表,在并发的环境下,应该选择的是ConcurrentHashMap。

  

  ConcurrentHashMap的get读操作中基本没有用到锁,可以看下面的代码:

V get(Object key, int hash) {            if (count != 0) { // read-volatile                HashEntry
e = getFirst(hash); while (e != null) { if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) { V v = e.value; if (v != null) return v; return readValueUnderLock(e); // recheck } e = e.next; } } return null; }

  当读到的value是null时,处理是return readValueUnderLock(e);,因为整个的操作未加锁,上面的if (v != null)为false时,可能同时有其他线程修改了value的值,这里有进行一次同步的取值,如下:

V readValueUnderLock(HashEntry
e) { lock(); try { return e.value; } finally { unlock(); } }

  size读操作为了确保读的数据是准确的也进行了部分的加锁操作。

  写后读或者读后写都会造成数据的不一致,即使用线程安全类,应该做好对象的加锁。

 

  ConcurrentHashMap的写操作锁住了Segment 

public V put(K key, V value) {        if (value == null)            throw new NullPointerException();        int hash = hash(key.hashCode());        return segmentFor(hash).put(key, hash, value, false);    }

  下面是针对Segment的写操作:

V put(K key, int hash, V value, boolean onlyIfAbsent) {            lock();            try {                int c = count;                if (c++ > threshold) // ensure capacity                    rehash();                HashEntry
[] tab = table; int index = hash & (tab.length - 1); HashEntry
first = tab[index]; HashEntry
e = first; while (e != null && (e.hash != hash || !key.equals(e.key))) e = e.next; V oldValue; if (e != null) { oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent) e.value = value; } else { oldValue = null; ++modCount; tab[index] = new HashEntry
(key, hash, first, value); count = c; // write-volatile } return oldValue; } finally { unlock(); } }

 

  CopyOnWriteArrayList应用于读多写少的场景,对读操作不加锁,对写操作,先复制一份新的集合,在新的集合上面修改,然后将新集合赋值给旧的引用,并通过volatile 保证其可见性,当然写操作的锁是必不可少的了。

  CopyOnWriteArrayList应用于读多写少的场景,在有较多写操作的情况下,CopyOnWriteArrayList性能不佳,而且如果容器容量较大的话容易造成溢出,应该使用Vector。使用ReadWriteLock是另外一种思路。

 

  下面是的CopyOnWriteArrayList的set操作:

public E set(int index, E element) {        final ReentrantLock lock = this.lock;        lock.lock();        try {            Object[] elements = getArray();            E oldValue = get(elements, index);            if (oldValue != element) {                int len = elements.length;                Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);                newElements[index] = element;                setArray(newElements);            } else {                // Not quite a no-op; ensures volatile write semantics                setArray(elements);            }            return oldValue;        } finally {            lock.unlock();        }    }

   Arrays.copyOf创建一个新的数组,在新数组上做了修改后将新数组的引用赋给原对象。

private transient volatile Object[] array; final void setArray(Object[] a) {        array = a;    }

  set方法中的

 else {                // Not quite a no-op; ensures volatile write semantics                setArray(elements);            }

  元素都没有发生变化,为什么还要重新做一次赋值操作呢。

  为了保持“volatile”的语义,任何一个读操作都应该是一个写操作的结果,也就是说线程的读操作看到的数据一定是某个线程写操作的结果。这里即使不设置也没有问题,仅仅是为了一个语义上的补充。

 

  LinkedHashMap实现与HashMap的不同之处在于,后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序,该迭代顺序可以是插入顺序或者是访问顺序。

  
  注意,此实现不是同步的。如果多个线程同时访问链接的哈希映射,而其中至少一个线程从结构上修改了该映射,则它必须保持外部同步。

  LinkedHashMap中的Entry是这样的,维护了before Entry和after Entry。

static class Entry
extends HashMap.Node
{ Entry
before, after; Entry(int hash, K key, V value, Node
next) { super(hash, key, value, next); } }

 

转载于:https://www.cnblogs.com/lnlvinso/p/4605307.html

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