1.前言

　　ConcurrentHashMap與ConcurrentSkipListMap性能測(cè)試

　　在4線程1.6萬(wàn)數(shù)據(jù)的條件下，ConcurrentHashMap 存取速度是ConcurrentSkipListMap 的4倍左右。但ConcurrentSkipListMap有幾個(gè)ConcurrentHashMap 不能比擬的優(yōu)點(diǎn)：

• ConcurrentSkipListMap 的key是有序的。

• ConcurrentSkipListMap 支持更高的并發(fā)。ConcurrentSkipListMap 的存取時(shí)間是log（N），和線程數(shù)幾乎無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)在數(shù)據(jù)量一定的情況下，并發(fā)的線程越多，ConcurrentSkipListMap越能體現(xiàn)出他 的優(yōu)勢(shì)

2.使用建議

　　在非多線程的情況下，應(yīng)當(dāng)盡量使用TreeMap。此外對(duì)于并發(fā)性相對(duì)較低的并行程序可以使用 Collections.synchronizedSortedMap將TreeMap進(jìn)行包裝，也可以提供較好的效率。對(duì)于高并發(fā)程序，應(yīng)當(dāng)使用 ConcurrentSkipListMap，能夠提供更高的并發(fā)度。
所以在多線程程序中，如果需要對(duì)Map的鍵值進(jìn)行排序時(shí)，請(qǐng)盡量使用ConcurrentSkipListMap，可能得到更好的并發(fā)度。
注意，調(diào)用ConcurrentSkipListMap的size時(shí)，由于多個(gè)線程可以同時(shí)對(duì)映射表進(jìn)行操作，所以映射表需要遍歷整個(gè)鏈表才能返回元素個(gè)數(shù)，這個(gè)操作是個(gè)O(log(n))的操作。

?3.什么是SkipList

　　　　Skiplist(跳表）是一種可以代替平衡樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，默認(rèn)是按照Key值升序的。Skiplist讓已排序的數(shù)據(jù)分布在多層鏈表中，以0-1隨機(jī)數(shù)決定一個(gè)數(shù)據(jù)的向上攀升與否，通過(guò)“空間來(lái)?yè)Q取時(shí)間”的一個(gè)算法，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中增加了向前的指針，在插入、刪除、查找時(shí)可以忽略一些不可能涉及到的結(jié)點(diǎn)，從而提高了效率。
從概率上保持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的平衡比顯示的保持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)平衡要簡(jiǎn)單的多。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，用Skip list要比用樹(shù)算法相對(duì)簡(jiǎn)單。由于Skip list比較簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)會(huì)比較容易，雖然和平衡樹(shù)有著相同的時(shí)間復(fù)雜度(O(logn)),但是skip list的常數(shù)項(xiàng)會(huì)相對(duì)小很多。Skiplist在空間上也比較節(jié)省。一個(gè)節(jié)點(diǎn)平均只需要1.333個(gè)指針（甚至更少）。
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圖1-1 Skip list結(jié)構(gòu)圖（以7,14,21,32,37,71,85序列為例）

Skip list的性質(zhì)

(1) 由很多層結(jié)構(gòu)組成，level是通過(guò)一定的概率隨機(jī)產(chǎn)生的。
(2) 每一層都是一個(gè)有序的鏈表，默認(rèn)是升序，也可以根據(jù)創(chuàng)建映射時(shí)所提供的Comparator進(jìn)行排序，具體取決于使用的構(gòu)造方法。
(3) 最底層(Level 1)的鏈表包含所有元素。
(4) 如果一個(gè)元素出現(xiàn)在Level i 的鏈表中，則它在Level i 之下的鏈表也都會(huì)出現(xiàn)。
(5) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含兩個(gè)指針，一個(gè)指向同一鏈表中的下一個(gè)元素，一個(gè)指向下面一層的元素。

三、什么是ConcurrentSkipListMap

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ConcurrentSkipListMap提供了一種線程安全的并發(fā)訪問(wèn)的排序映射表。內(nèi)部是SkipList（跳表）結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，在理論上能夠在O(log(n))時(shí)間內(nèi)完成查找、插入、刪除操作。
???? ? 注意，調(diào)用ConcurrentSkipListMap的size時(shí)，由于多個(gè)線程可以同時(shí)對(duì)映射表進(jìn)行操作，所以映射表需要遍歷整個(gè)鏈表才能返回元素個(gè)數(shù)，這個(gè)操作是個(gè)O(log(n))的操作。

?ConcurrentSkipListMap存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

ConcurrentSkipListMap存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖

?

跳躍表（SkipList）：（如上圖所示）
1.多條鏈構(gòu)成，是關(guān)鍵字升序排列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
2.包含多個(gè)級(jí)別，一個(gè)head引用指向最高的級(jí)別，最低（底部）的級(jí)別，包含所有的key；
3.每一個(gè)級(jí)別都是其更低級(jí)別的子集，并且是有序的；
4.如果關(guān)鍵字 key在 級(jí)別level=i中出現(xiàn)，則，level<=i的鏈表中都會(huì)包含該關(guān)鍵字key；

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ConcurrentSkipListMap主要用到了Node和Index兩種節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)方式，通過(guò)volatile關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)了并發(fā)的操作

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[java]?view plaincopy

staticfinalclass final volatile??

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staticclass final final??

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------------------------

ConcurrentSkipListMap的查找

通過(guò)SkipList的方式進(jìn)行查找操作：（下圖以“查找91”進(jìn)行說(shuō)明：）

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紅色虛線，表示查找的路徑，藍(lán)色向右箭頭表示right引用；黑色向下箭頭表示down引用；

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/get方法，通過(guò)doGet操作實(shí)現(xiàn)

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[java]?view plaincopy

public return ??

private super null ??

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int for??

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ifnullnull if)?{??

continue elseif)?{??

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returnnull else ??

ifnull else break ??

fornull ifnull if)?{??

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------------------------------------------------

ConcurrentSkipListMap的刪除

通過(guò)SkipList的方式進(jìn)行刪除操作：（下圖以“刪除23”進(jìn)行說(shuō)明：）

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紅色虛線，表示查找的路徑，藍(lán)色向右箭頭表示right引用；黑色向下箭頭表示down引用；

?

?

[java]?view plaincopy

//remove操作，通過(guò)doRemove實(shí)現(xiàn)，把所有l(wèi)evel中出現(xiàn)關(guān)鍵字key的地方都delete掉 public returnnull final super for ??

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for??

ifnull//如果next引用為空，直接返回 returnnull if??

break ifnull??

break ifnull??

break int if)??

returnnull if)?{??

continue ifnull returnnull ifnull break if??

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else ??

ifnull??

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-------------------------------------

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ConcurrentSkipListMap的插入

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通過(guò)SkipList的方式進(jìn)行插入操作：（下圖以“添加55”的兩種情況，進(jìn)行說(shuō)明：）

在level=2（該level存在）的情況下添加55的圖示:只需在level<=2的合適位置插入55即可

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在level=4(該level不存在，圖示level4是新建的)的情況下添加55的情況：首先新建level4,然后在level<=4的合適位置插入55

-----------

?

[java]?view plaincopy

//put操作，通過(guò)doPut實(shí)現(xiàn) public ifnull thrownew returnfalse privateboolean super for ??

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for ifnull if??

break ifnull??

break ifnull??

break int if)?{??

continue if)?{??

if return else break??

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new if break??

int??

if)??

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returnnull ?????*?獲得一個(gè)隨機(jī)的level值?

?????*/ privateint int ;??

;??

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if)?!=?)???

return;??

int;??

while)?&?)?!=?)?++level;??

return //執(zhí)行插入操作：如上圖所示，有兩種可能的情況： //1.當(dāng)level存在時(shí)，對(duì)level<=n都執(zhí)行insert操作 //2.當(dāng)level不存在（大于目前的最大level）時(shí)，首先添加新的level，然后在執(zhí)行操作1? privatevoidint int if??

null forint;?i?<=?level;?++i)??

newnull ??

else??

;??

new];??

null forint;?i?<=?level;?++i)??

newnull int for int if??

break forint;?j?<=?level;?++j)??

new??

if break /**?

?????*在1~indexlevel層中插入數(shù)據(jù)??

?????*/ privatevoidint ??

int super ifnullthrownew ??

for int for ifnull ??

int ifnull if break continue if)?{??

continue if??

??

if ??

return if??

break??

if)?{??

??

if return if??

????}??

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/wxgblogs/p/5465218.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ConcurrentSkipListMap深入分析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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