ConcurrentHashMap（八股笔记）

Posted 2021-07-24 无恙_z

ConcurrentHashMap

1、ConcurrentHashMap的存储数据结构

在jdk1.8，ConcurrentHashMap 取消了 Segment 分段锁，采用 CAS 和 synchronized 来保证线程安全。数据结构跟 HashMap1.8 的结构类似，Node数组+链表/红黑二叉树。Node数组里存key,value,next字段,hash值（其中value和next都用volatile修饰，保证并发的可见性）。

Java 8 在链表长度超过一定阈值（8）时将链表（寻址时间复杂度为 O(N)）转换为红黑树（寻址时间复杂度为 O(log(N))）。

synchronized 只锁定Node或红黑二叉树的首节点，这样只要 hash 不冲突，就不会产生并发，效率又提升 N 倍。

2、ConcurrentHashMap的并发因子可以修改吗？

不可以，但 HashMap 的并发因子可以修改。

3、hash字段一般情况下必须>=0，为什么？

①为负值的话有其它意义，散列表在扩容时会触发一个数据迁移的过程，旧散列表迁移完后需要放一个标记点ForwordingNode，这个节点的hash值固定是 -1（即当hashMOVED -1时，则需要进行扩容）；

②红黑树的情况，红黑树是由一个特殊的节点来代理 TreeBin 结构，它的hash值固定是 -2；

4、ConcurrentHashMap是怎么保证写数据是线程安全的？

ConcurrentHashMap 是采用synchronized锁Node头节点来保证线程安全。如果这个Node里是空的，这时候就依赖 CAS 来保证线程安全（线程使用 CAS 操作向头结点里写数据，失败则自旋保证成功）。

5、hash寻址算法

知道了一个 key 的 hash 值，用这个 hash 值跟数组长度取模，就可以得到下标位置，实际在代码中，采用了与运算 （ 两个都是 1 ，结果为 1 ，否则为 0 ）代替了取模运算。这个数组下标的计算方法是“ (n - 1) & hash”（n 代表数组长度）。与运算的效率比取余运算的效率高。