Java:ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap 是 java.util.concurrent 包（JDK 1.5时引入）中的一个类，它提供了线程安全的HashMap实现。

在JDK1.7及其之前ConcurrentHashMap实现线程安全的方法相对比较简单：

• 其内部将数据分为数个“段（Segment）”，其数量和并发级别有关系，具体是“大于等于并发级别的最小的2的幂次”。
• 每个segment使用单独的ReentrantLock（分段锁）。
• 如果操作涉及不同segment，则可以并发执行，如果是同一个segment则会进行锁的竞争和等待。
• 此设计的效率是高于synchronized的。

不过JDK8之后，ConcurrentHashMap舍弃了ReentrantLock，而重新使用了synchronized。其原因大致有一下几点：

1. 加入多个分段锁浪费内存空间。
2. 生产环境中， map 在放入时竞争同一个锁的概率非常小，分段锁反而会造成更新等操作的长时间等待。
3. 为了提高 GC 的效率

新的ConcurrentHashMap中使用synchronized关键字+CAS操作保证了线程安全。

这里简单介绍一下什么是CAS。

CAS全称Compare and Swap，即比较并替换。Doug lea大神在ConcurrentHashMap的各项操作中便大量使用了CAS技术。

CAS本质上很简单，一般至少有3个参数：一个变量v，旧值A，新值B。当且仅当变量v当前的值和旧值A相同时，才会将v的值更新为B。这整个操作是原子化的，不同平台的JVM也有不同的实现，一般以Native方法执行。