Java之ConcurrentHashMap

由于工作中使用到了ConcurrentHashMap，然后查了一波资料，最后整理如下：

1. 描述：

ConcurrentHashMap是在Java1.5作为HashTable的替代选择新引入的,是concurrent包的重要成员。在Java1.5之前,如果想要实现一个可以在多线程和并发的程序中安全使用的Map,只能在HashTable和synchronized    Map中选择,因为HashMap并不是线程安全的。
ConcurrentHashMap不仅是线程安全的,而且比HashTable和synchronized    Map的性能要好。相对HashTable和synchronized    Map锁住了整个Map,ConcurrentHashMap只锁住部分Map。ConCurrentHashMap允许并发的读操作,同时通过同步锁在写操作时保持数据完整性。

2. ConcurrentHashMap在jdk6,    jdk7,    jdk8中的实现都不同

3. concurrentHashMap引入了分割,并提供了HashTable支持的所有的功能。（分段锁）

在concurrentHashMap中,支持多线程对Map做读操作,并且不需要任何blocking。这得益于concurrentHashMap将Map分割成了不同的部分,在执行更新操作时只锁住了一部分。
根据默认的并发级别(concurrency    level),Map被分割成16部分,并且由不同的锁控制。即同时最多可以有16个写线程操作Map,性能的提升显而易⻅。但由于一些更新操作,如put(),remove(),putAll(),clear()只锁住操作的部分,所以在检索操作不能保证返回的是最新的结果。并且在遍历过程中,如果已经遍历的数组上的内容变化了,不会抛出ConcurrentModificationException的异常。concurrentHashMap的并发级别是16,但可以在创建concurrentHashMap时通过构造函数改变。并发级别代表着并发执行更新操作的数目,所以如果只有很少的线程会更新Map,那么建议设置一个低的并发级别。另外,concurrentHashMap还使用了ReentrantLock来对segments加锁。

4. 小结：

1.    ConcurrentHashMap允许并发的读和线程安全的更新操作;
2.    在执行写操作时,ConcurrentHashMap只锁住部分的Map;
3.    并发的更新是通过内部根据并发级别将Map分割成小部分实现的;
4.    高的并发级别会造成时间和空间的浪费,低的并发级别在写多线程时会引起线程间的竞争;
5.    ConcurrentHashMap的所有操作都是线程安全;
6.    ConcurrentHashMap返回的迭代器是弱一致性,fail-safe并且不会抛出ConcurrentModificationException异常;
7.    ConcurrentHashMap不允许null的键值;
8.    可以使用ConcurrentHashMap代替HashMap,但ConcurrentHashMap不会锁住整个Map