今天我們要說的是關于集合的問題，實際上跟鎖也有一定的關系，讓我們來一起看看吧。

一、簡介

1、是什么

ConcurrentHashMap是Java5中新增加的一個線程安全的Map集合，可以用來替代HashTable。對于ConcurrentHashMap是如何提高其效率的，可能大多人只是知道它使用了多個鎖代替HashTable中的單個鎖，也就是鎖分離技術(Lock Stripping)。

2、為什么

為什么不用HashMap

hashmap本質數據加鏈表。根據key取得hash值，然后計算出數組下標，如果多個key對應到同一個下標，就用鏈表串起來，新插入的在前面。而且hashmap在單線程情況下效率較高。

但是在多線程環境下，使用Hashmap進行put操作會引起死循環，導致CPU利用率接近100%，所以在并發情況下不能使用HashMap。

為什么不用HashTable

HashTable容器使用synchronized來保證線程安全，但在線程競爭激烈的情況下HashTable的效率非常低下。因為當一個線程訪問HashTable的同步方法時，其他線程訪問HashTable的同步方法時，可能會進入阻塞或輪詢狀態。如線程1使用put進行添加元素，線程2不但不能使用put方法添加元素，并且也不能使用get方法來獲取元素，所以競爭越激烈效率越低。

為什么要用ConcurrentHashMap

HashTable容器在競爭激烈的并發環境下表現出效率低下的原因，是因為所有訪問HashTable的線程都必須競爭同一把鎖，那假如容器里有多把鎖，每一把鎖用于鎖容器其中一部分數據，那么當多線程訪問容器里不同數據段的數據時，線程間就不會存在鎖競爭，從而可以有效的提高并發訪問效率，這就是ConcurrentHashMap所使用的鎖分段技術，首先將數據分成一段一段的存儲，然后給每一段數據配一把鎖，當一個線程占用鎖訪問其中一個段數據的時候，其他段的數據也能被其他線程訪問。

二、深入解析

1、結構圖解析

ConcurrentHashMap和Hashtable主要區別就是圍繞著鎖的粒度以及如何鎖,可以簡單理解成把一個大的HashTable分解成多個，形成了鎖分離。而Hashtable的實現方式是—鎖整個hash表

從圖中可以看到，ConcurrentHashMap內部分為很多個Segment，每一個Segment擁有一把鎖，然后每個Segment(繼承ReentrantLock)下面包含很多個HashEntry列表數組。對于一個key，需要經過三次(為什么要hash三次下文會詳細講解)hash操作，才能最終定位這個元素的位置，這三次hash分別為：

對于一個key，先進行一次hash操作，得到hash值h1，也即h1 = hash1(key)；

將得到的h1的高幾位進行第二次hash，得到hash值h2，也即h2 = hash2(h1高幾位)，通過h2能夠確定該元素的放在哪個Segment；

將得到的h1進行第三次hash，得到hash值h3，也即h3 = hash3(h1)，通過h3能夠確定該元素放置在哪個HashEntry。

2、實現原理

ConcurrentHashMap把Map分成了N個Segment(默認16)，其中Segment是線程同步的，相當于分成了N個Hashtable。當實現Put方法時，在key值經過正常的hash后，還要再經過一次segmentForHash算法，用來分配具體防盜哪個Segment。后來的線程如果經過計算也是放在這個Segment下，則需要先獲取鎖，如果計算得出應該放在其他的Segment，則正常執行，不會影響效率，以此實現線程安全。ConcurrentHashMap使用鎖分離技術，只要多個修改操作不發生在同一個Segment上，它們就可以并發進行。

有些方法需要跨段，比如size()和containsValue()，需要鎖定整個表而而不僅僅是某個段，這需要按順序鎖定所有段，操作完畢后，又按順序釋放所有段的鎖。這里“按順序”是很重要的，否則極有可能出現死鎖，在ConcurrentHashMap內部，段數組是final的，并且其成員變量實際上也是final的，但是，僅僅是將數組聲明為final的并不保證數組成員也是final的，這需要實現上的保證。這可以確保不會出現死鎖，因為獲得鎖的順序是固定的。

3、源碼詳解

這里不再細說，網上有很多。推薦Java并發包學習八]深度剖析ConcurrentHashMap

總結：

這個類其實在我們項目中的緩存使用到了，利用ConcurrentHashMap來存放一些常用的信息，由于是在并發的情況下使用，考慮到性能的問題，優先選用ConcurrentHashMap類。不過我建議大家還是要多看看源碼，從中會受益很多。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的concurrenthashmap是什么锁_多线程为什么要用ConcurrentHashMap的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。