java 并发容器一之ConcurrentHashMap(基于JDK1.8)

上一篇文章简单的写了一下，BoundedConcurrentHashMap，觉得https://www.cnblogs.com/qiaoyutao/p/10903813.html用的并不多；今天着重写一下ConcurrentHashMap几个常用方法的源码理解，

注： 本文章纯属个人理解，对阅读者只作参考。

先来看构造器

　　

public ConcurrentHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {

　　　　　this.sizeCtl = DEFAULT_CAPACITY; // 将表的长度设置为默认的DEFAULT_CAPCITY=16;

　　　　　putAll(m); // 调用方法将传进来的map构建成一个线程安全的hash表，下面是putAll的源码

　　}

public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        tryPresize(m.size()); // 根据传入的map表的大小来尝试调整此map表的sizeCtl的大小，并创建一个m.size长度的Node<k,v>[]数组给成员变量table。
        for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) // 遍历集合放入上面的Node数组中。 下面是putVal方法
            putVal(e.getKey(), e.getValue(), false);
    }

final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
        if (key == null || value == null) throw new NullPointerException(); // 不允许key或者value为null
        int hash = spread(key.hashCode()); // 对key进行再hash
        int binCount = 0; // 用来计算在这个结点总共有多少个元素， 以此来判断是否需要扩容或者转化为红黑树
        for (Node<K,V>[] tab = table;;) { // 此处将Node数组table赋值给tab
            Node<K,V> f; int n, i, fh;
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0) // 如果tab也就是Node数组为空那么就进行初始化
                tab = initTable(); // initTable方法源码在下面
            else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) { // tabAt用来取出tab中(n-1)&hash 下标下的Node结点
                if (casTabAt(tab, i, null, // 如果i对应的位置若为null 那么就用cas的方式将此方法的第三个参数添加进来。 这里是通过cas操作的没有加锁
                             new Node<K,V>(hash, key, value, null))) // 这里的参数null代表新创建的Node的下一个元素为null
                    break;                   // no lock when adding to empty bin
            }
            else if ((fh = f.hash) == MOVED) /// 当有结点的hash值等于MOVED时，说明该Node数组结点下的hash表正在扩容，那么就帮助扩容(多线程扩容,helpTransfer方法就是帮助扩容)
                tab = helpTransfer(tab, f);
            else {
　　　　　　　　　　// 进入else 说明该key下有结点，那么就加锁进行操作，如果fh也即是该结点的hash如果大于0说明是一个链表，就循环遍历这个链表并比较key，若期间有key相等的就将value替换，若没有就新创建一个Node节点添加到
                 // 链表结尾；否则就判断该Node节点是不是TreeBin(红黑树)类型的,就调用putTreeVal将值替换或添加进红黑树中， putTreeVal方法见下面。 当一个结点下的数量超过8时，就将此Hash表转换为红黑树
                V oldVal = null;
                synchronized (f) {// 对该Node结点进行加锁
                    if (tabAt(tab, i) == f) { // 取出该结点与前面if中取出的结点比较，如果相同那么说明期间没有别的线程进行操作该结点。
                        if (fh >= 0) { // 该结点的hash大于0时说明是链表
                            binCount = 1;
                            for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) { // 遍历该结点下的hash表
                                K ek;
                                if (e.hash == hash &&
                                    ((ek = e.key) == key ||
                                     (ek != null && key.equals(ek)))) { // 比较key和key的hash是否相同，如果相同那么就替换value
                                    oldVal = e.val;
                                    if (!onlyIfAbsent)
                                        e.val = value;
                                    break;
                                }
                                Node<K,V> pred = e;
                                if ((e = e.next) == null) { // 如果没有key相同的Node结点,那么就创建一个并添加到hash表的结尾
                                    pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
                                                              value, null);
                                    break;
                                }
                            }
                        }
                        else if (f instanceof TreeBin) { // 如果该Node数组结点下的Node结点是TreeBin类型的，说明是一个红黑树，就
                            Node<K,V> p;
                            binCount = 2;
                            if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
                                                           value)) != null) {
                                oldVal = p.val;
                                if (!onlyIfAbsent)
                                    p.val = value;
                            }
                        }
                    }
                }
                if (binCount != 0) {
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD) // 当binCount(结点下的hash表的元素数量大于等于TREEIFY_THRESHOLD(8)时，就转换为红黑树)
                        treeifyBin(tab, i);
                    if (oldVal != null)
                        return oldVal;
                    break;
                }
            }
        }
        addCount(1L, binCount);
        return null;
    }

private final Node<K,V>[] initTable() {
        Node<K,V>[] tab; int sc;
        while ((tab = table) == null || tab.length == 0) { // 判断Node数组是否为空，不为空的话说明hash表已经初始化。
            if ((sc = sizeCtl) < 0) // 当前sizeCtl < 0时，说明该数组正在被别的线程操作(或者扩容，或者初始化)， 那么就用Thread.yield挂起线程
                Thread.yield(); // lost initialization race; just spin
            else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
　　　　　　　　　/** U.compareAndSwapInt(this,SIZECTL,sc,-1) 是java的Unsafe类的方法，使用了CAS算法来保证操作的原子性；何为CAS也即比较并替换，这里只大概的讲解，具体请参考https://www.jianshu.com/p/fb6e91b013cc
　　　　　　　　　* CAS是根据内存地址来判断值有没有被修改， 于是this:表示被操作的对象，SIZECTL:是当前的sizeCtl的值,sc是sizeCtl的旧值,-1是即将要替换成的值。 compareAndSwapInt先会比较SIZECTL的值与sizeCtl是否相同如果
　　　　　　　　　* 相同说明在期间没有操作hash表，就把当前sizeCtl的值改为-1,并返回true，告诉其他线程，有线程正在初始化hash表。如果不相同说明有线程操作正在初始化hash表，其他线程就会等待挂起。
                try {
                    if ((tab = table) == null || tab.length == 0) { // 如果Node数组还没有初始化
                        int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;  // 确定Node数组的大小。
                        @SuppressWarnings("unchecked")
                        Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n]; // 创建数组
                        table = tab = nt; // 将数组给table和tab，给tab的目的是告诉其他线程，hash表已经初始化。
                        sc = n - (n >>> 2);
                    }
                } finally {
                    sizeCtl = sc; // 将数组长度无符号右移位2的次幂更新到sizeCtl
                }
                break;
            }
        }
        return tab;
    }

其他的put方法也都是调用了pubVal(),  至于get等方法就不用写了，也就是比较key取value。