Java8 Hash改进/内存改进

Posted 2021-10-20 figsprite

    又开新坑o(*≧▽≦)ツ讲讲几个Java版本的特性，先开始Java8，

 

HashMap的改进

    HashMap采用哈希算法，先使用hashCode()判断哈希值是否相同，如果相同，再使用equals()，如果再相同，则会替换掉原先的值，如不同则形成链表，后来的放前，原先的被挤到后面去，这种情况叫碰撞，我们应该要尽量避免这种情况，所以我们要通过改进hashCode()和equals()，当然我们无法完全避免这种情况。

    为了不让链表太长，HashMap提供了加载因子，0.75，当元素到达哈希表的75%时，进行扩容，如果设定到100%扩容，也许算出的哈希值就只有那几个，比如长度为16的哈希表，一直只存3,5,7,8，其他的哈希值所在的位置无人问津，这样就会产生很长的链影响性能。那么哈希值可以取很小吗？也不可以，这样会频繁扩容，浪费空间。

    一旦扩容，会将链表里的元素，每个重新计算新的位置，这样碰撞概率就会变低。

    即使有这种扩容机制，但是碰撞依旧避免不了，所以意味着效率变低，打个比方，在1.8之前Java采用数组+链表方式，如果产生了冲突情况，比如我找哈希值为3的值，就要从数组索引值为3的链表头开始找，最糟糕的情况是找到这个链表的尾部，因此1.8将这种结构改进，变成数组+链表+红黑树 。

    当链表上碰撞的个数大于8，总容量大于64，就会将链表转换成红黑树，这样的好处，除了添加，其他操作都要比链表快。

 

 

ConcurrentHashMap

    1.7之前，并发级别默认为16，concurrentLevel=16；现在来介绍一下ConcurrentHashMap：

ConcurrentHashMap的数据结构是由一个Segment数组和多个HashEntry组成，主要实现原理是实现了锁分离的思路解决了多线程的安全问题，如下图所示：

 

Segment数组的意义就是将一个大的table分割成多个小的table来进行加锁，也就是上面的提到的锁分离技术，而每一个Segment元素存储的是HashEntry数组+链表，这个和HashMap的数据存储结构一样。

ConcurrentHashMap 与HashMap和Hashtable 最大的不同在于：put和 get 两次Hash到达指定的HashEntry，第一次hash到达Segment,第二次到达Segment里面的Entry,然后在遍历entry链表。

    

 

 

JDK1.8的实现已经摒弃了Segment的概念，而是直接用Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现，并发控制使用Synchronized和CAS来操作，整个看起来就像是优化过且线程安全的HashMap，虽然在JDK1.8中还能看到Segment的数据结构，但是已经简化了属性，只是为了兼容旧版本。

    

内存改进

    内存分为三大块，栈、堆、方法区，之前方法区其实属于堆的永久区的一部分，可是我们平常都把它分开画，因为JDK1.8取消这块方法区，取而代之的是MetaSpace(元空间)，最大特色是它直接使用物理内存，而不是使用分配内存，这说明垃圾回收机制运行机制概率变低，效率提升。也就是说OutOfMemoryError，几乎不会发生。

    既然如此，一些调优条件就无效了，比如PremGenSize、MaxPremGenSize，取而代之的是MetaspaceSize MaxMetaspaceSize

 

 

 

 参考博文：

https://www.cnblogs.com/duanxz/p/3520829.html

https://www.jianshu.com/p/a7767e6ff2a2