ConcurrentHashMap底层原理

ConcurrentHashMap 是 Java 并发包（java.util.concurrent）中提供的一个线程安全的哈希表实现。它通过分段锁（JDK 1.7）和 CAS + synchronized（JDK 1.8）等机制来实现高效的并发访问。以下是 ConcurrentHashMap 的底层原理详细分析：

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1. JDK 1.7 的分段锁机制

在 JDK 1.7 中，ConcurrentHashMap 使用 分段锁（Segment） 来实现并发控制。

1.1 数据结构

• ConcurrentHashMap 内部包含一个 Segment 数组，每个 Segment 是一个独立的哈希表。

• 每个 Segment 继承自 ReentrantLock，可以独立加锁。

1.2 分段锁的优势

• 不同的 Segment 可以并发访问，提高了并发性能。

• 锁的粒度更细，减少了锁竞争。

1.3 分段锁的缺点

• 实现复杂，代码难以维护。

• 锁的粒度仍然较大，无法完全避免锁竞争。

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2. JDK 1.8 的 CAS + synchronized 机制

在 JDK 1.8 中，ConcurrentHashMap 抛弃了分段锁，改用 CAS + synchronized 来实现并发控制。

2.1 数据结构

• ConcurrentHashMap 使用一个 Node<K,V>[] table 数组来存储键值对。

• 每个 Node 是一个链表节点或红黑树节点。

2.2 核心思想

• 使用 CAS（Compare And Swap） 操作来实现无锁化的插入和更新。

• 使用 synchronized 锁住单个桶（链表或红黑树）来实现并发控制。

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3. 核心参数

• 初始容量（initialCapacity）