24 经典并发容器，多线程面试必备。—深入解析ConcurrentHashMap.pdf

Java并发编程学习宝典（漫画版），Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版） 【并发容器】并发编程是Java开发中的重要领域，特别是在高并发场景下，高效且线程安全的数据结构至关重要。其中，`ConcurrentHashMap`是Java并发编程中常用的线程安全的哈希映射容器，它是`HashMap`的一个并发版本，特别适用于多线程环境。 【并发容器的线程安全性】与`HashMap`不同，`ConcurrentHashMap`通过采用非阻塞算法（如CAS操作）和分段锁机制来保证并发性能，避免了整个表的锁定，提高了在多线程环境下的并发性和性能。 【存储结构】`ConcurrentHashMap`采用了经典的数组+链表的存储形式，类似于`HashMap`，但在Java 8中引入了红黑树优化，当链表长度超过8时，会自动转换为红黑树，以减少查找时间，达到O(logn)的时间复杂度。 【哈希函数】哈希函数用于将key的`hashCode()`映射到数组的特定位置，使得数据能够均匀分布，避免链表过长导致的性能下降。在`ConcurrentHashMap`中，这个哈希函数的设计直接影响了数据的分布和查询效率。 【扩容机制】当数组的使用率达到75%时，`ConcurrentHashMap`会自动进行扩容，将原数组扩大，以保持查找的高效性。这种策略减少了因链表过长而导致的性能损失。 【链表到红黑树转换】当链表长度达到8时，如果数组长度大于64，`ConcurrentHashMap`会将链表转换为红黑树，以进一步提升查找效率，因为红黑树的时间复杂度为O(logn)。 【内部节点类Node】`ConcurrentHashMap`内部使用了`Node`类来表示存储的键值对，这个类不仅包含了键值对，还包含了用于并发控制的额外信息。 【并发控制】`ConcurrentHashMap`利用了`volatile`关键字确保多线程环境下数据的一致性，并使用CAS（Compare and Swap）操作进行无锁更新，减少了锁的使用，提升了并发性能。 【源码分析】深入理解`ConcurrentHashMap`的工作原理，需要查看其源码，特别是`put`、`get`、`resize`等关键操作，以及在不同版本中的变化，例如Java 8引入的红黑树优化。 总结，`ConcurrentHashMap`是Java并发编程中重要的并发容器，它的设计兼顾了线程安全和性能，是理解和掌握多线程编程的关键知识点之一。在面试或实际开发中，对于`ConcurrentHashMap`的原理和用法的深入理解，能够帮助开发者编写出更高效、更稳定的并发代码。