Question

假设有一个ConcurrentHashMap并且有两个线程。

如果两个线程都从同一个桶中读取一些数据，那么我的理解是两者都可以同时读取该桶，因为CHM不会阻止读取操作。

但假设一个线程正在写一个（put）到一个桶。然后，第二个线程可以同时从同一个桶读取（get）还是第二个线程必须等待put操作完成？

如果是Hashtable，则get必须等到put操作完成。但在CHM的情况下它会如何表现？

Answer 1

没有必要进行猜测。 source code for ConcurrentHashMap已打开，任何人都可以阅读。（这是JDK 8 build 128，第一个JDK 8发布候选版本。）

你应该没有理解它，因为它只有6,300行。 :-)实际上，其中很大一部分是注释，大部分代码都用于处理边缘情况。 get（）和put（）的简单路径并不是非常复杂，只有几十行代码。

您对读取操作（get（），contains（））的理解是正确的;没有阻挡。如果需要，哈希到桶并在桶内搜索是直截了当的，没有锁定。易失性读取确保了内存可见性。（在第622-623行，val的{{1}}和next字段是易失性的。）读取操作与其他读取同时进行，也可以写入同一个存储桶。

删除和替换值的策略非常简单，因为在搜索和修改存储桶时，存储桶的头部被锁定。请参阅Node第1117行的synchronized块。添加到现有存储桶的replaceNode类似;请参阅put第1027行的synchronized块。这些操作当然会阻止其他线程尝试删除，替换或添加相同存储桶的条目。如果值正在被替换，则获取此键值的线程将看到旧值或新值，具体取决于读取线程是否在值被替换之前或之后找到节点写线程。

将第一个元素放入存储桶有一种特殊情况。在第1018-1020行，如果putVal发现存储桶为空，它将创建一个新节点并将CAS（比较并交换）到位。如果成功，则操作完成。如果两个线程试图将节点同时或多或少地添加到同一个桶中，则第一个的CAS将成功，而第二个的CAS将失败。但请注意，此代码位于for循环内（第1014行）。 CAS失败的线程只是循环并重试。实际上，所有其他写操作都在循环内。一般方法是操作乐观地进行，但检查并发编写器。如果乐观尝试失败，则重试该操作并根据当前更新的状态通过（可能）不同的路径。

Answer 2

嗨，据我所知，ConcurrentHashMap允许多个读者同时读取而不会阻塞。这是通过基于并发级别将Map划分为不同的部分并在更新期间仅锁定Map的一部分来实现的。默认并发级别为16，因此Map分为16个部分，每个部分由不同的锁控制。这意味着，16个线程可以同时在Map上运行，直到它们在Map的不同部分上运行。这使得ConcurrentHashMap在保持线程安全完整的情况下仍然具有高性能。虽然，它带有警告。由于put（），remove（），putAll（）或clear（）等更新操作未同步，因此并发检索可能无法反映Map上的最新更改。

我希望这会有所帮助..

Answer 3

这是来自ConcurrentHashMap类的JavaDocs：

“检索操作（包括get）通常不会阻塞，因此可能与更新操作重叠（包括put和remove）。检索反映了最近完成的更新操作的结果”

Answer 4

在Hashtable并发操作中将锁定整个集合，但在ConcurrentHashMap中只会锁定一个存储桶。

Answer 5

来自doc：

支持检索的完全并发和可调整的哈希表   预期的更新并发性。本课程遵循相同的功能   规范为Hashtable，包括方法版本   对应于Hashtable的每种方法。但是，尽管如此   操作是线程安全的，检索操作不需要   锁定，并没有任何支持锁定整个表   一种阻止所有访问的方法。 此类可与之完全互操作   Hashtable在程序中依赖于其线程安全但不依赖于它   同步细节。

检索操作（包括get）一般不会阻塞，所以可能   与更新操作重叠（包括put和remove）。的反演   反映最近完成的更新操作的结果   坚持开始。对于诸如putAll和。之类的集合操作   清除，并发检索可能仅反映插入或删除   一些条目。同样，Iterators和Enumerations返回元素   反映哈希表的状态在某个时刻或之后的某个时刻   创建迭代器/枚举。他们不扔   ConcurrentModificationException的。但是，迭代器的设计是   一次仅由一个线程使用。

因此，您不应期望操作与Hashtable完全同步，但相同（一系列）操作是线程安全的。第二个突出显示的句子并不意味着，但在我看来强烈建议，这里发生了什么：put正在进行中，即未完成，不会阻止get - get我们根本看不到变化。

虽然我没有完成整个CHM课程，但这篇文档支持我的假设（取自OpenJDK 6）

static final class Segment<K,V> extends ReentrantLock implements Serializable {
    /*
     * Segments maintain a table of entry lists that are always
     * kept in a consistent state, so can be read (via volatile
     * reads of segments and tables) without locking.  This
     * requires replicating nodes when necessary during table
     * resizing, so the old lists can be traversed by readers
     * still using old version of table.

当更新“完成”时似乎没有明确定义;通常，一旦将新桶链接到桶列表中，我猜。 CHM还大量使用volatile字段来确保线程读取列表中最新的桶。

ConcurrentHashMap及其操作

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