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Java容器類研究9:其它Map

zilu / 349人閱讀

摘要:和的區別和的區別是,在操作的方法上加入關鍵字,使得線程安全。使用進行比較,或者傳入的比較器。基于,它自己的任務主要是維護保持順序的雙向鏈表。和的區別提供了一個高效的線程安全的訪問和更新的方式。在中的過程和類似。

HashTable和HashMap的區別

HashTable和HashMap的區別是,HashTable在操作table的方法上加入synchronized關鍵字,使得線程安全。實現方式和HashMap類似,但是HashTable沒有處理在某個槽下的值太多,鏈表過長的情況。

TreeMap和HashMap的區別

有序,二叉搜索樹,使用紅黑樹。使用key進行比較,或者傳入的比較器。方法containsKey、get、put和remove的時間復雜度是log(n)。

LinkedHashMap與HashMap的區別

LinkedHashMap保存了元素的插入順序,在遍歷時會遵循插入的順序。而HashMap遍歷時,順序是按照table的順序,依次遍歷每一個槽中的鏈表,所以順序和插入順序完全不同。

LinkedHashMap在Node上加上了beforeafter屬性用以構建保持原順序的雙向鏈表。

LinkeHashMap可以設置參數,使其從插入順序變為訪問順序。

LinkedHashMap基于HashMap,它自己的任務主要是維護保持順序的雙向鏈表。

ConcurrentHashMap ConcurrentHashMap和HashMap的區別

java.util.concurrent;

ConcurrentHashMap提供了一個高效的、線程安全的訪問和更新HashMap的方式。較之HashTable,它沒有提供在整個table上的鎖,同步方式粒度更細。

如何實現并發訪問的安全

看網上資料,舊版本的ConcurrentHashMap采用了分段的策略進行同步。Hash步驟如下:

ConcurrentHashMap維護了一個segment數組,segment是一個鎖。

將key先hash到segment位置,每個segment存儲了一個真正的table。

再次hash,找到在table中的位置。

在table中的過程和HashMap類似。

所有并發訪問ConcurrentHashMap的線程會在每個segment上同步,所以線程可以并行的訪問不同的segment,減小了同步的粒度。

但是,在1.8中,使用的是sun.misc.Unsafe工具。它的作用有:

對變量和數組內容的原子訪問,自定義內存屏障

對序列化的支持

自定義內存管理/高效的內存布局

與原生代碼和其他JVM進行互操作

對高級鎖的支持

ConcurrentHashMap對table的操作全部由sun.misc.Unsafe來完成:

    static final  Node tabAt(Node[] tab, int i) {
        return (Node)U.getObjectVolatile(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE);
    }

    static final  boolean casTabAt(Node[] tab, int i,
                                        Node c, Node v) {
        //c表示舊值
        //v表示新值
        //更新前會驗證舊值是否變化,如果變化說明期間被其它線程修改,則修改失敗
        //外部使用該方法一般會使用一個循環,以多次重試
        return U.compareAndSwapObject(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE, c, v);
    }

    static final  void setTabAt(Node[] tab, int i, Node v) {
        U.putObjectVolatile(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE, v);
    }

可以簡單的理解為上述方法是原子性的,對目標數據所在的內存位置進行了加鎖,整個操作過程中,對該部分內存的讀、寫不會受其它線程的影響。可見,該方法的并發實現粒度更細。

還有一點需要注意,在并發操作時,可能會出現有的線程開始擴張或縮小table,但是有的線程卻試圖操作table的情況。因為搬遷table上元素的過程比較耗時,所以,其它線程發現該table正在重建,會先將操作table的事情往后放一放,而是轉頭去幫助搬遷table,等table搬遷完畢再繼續自己的活。

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