前言

在看本文之前，最好先百度一下一下几个方面，以下几个方面不在本文讨论范围内，但是会引用到

1. Java8之前的HashMap
2. Java8之后的HashMap
3. Java8之前的ConcurrentHashMap
4. Java8之后的ConcurrentHashMap
5. 无锁CAS操作，Java UnSafe
6. volatile、synchronized关键字

圈定并发点

之所以Java引入ConcurrentHashMap就是为了解决，多线程场景下，同时操作一个HashMap会产生数据异常的问题，常用的主要有以下几个操作

• put 向map添加数据
• resize map扩容
• addCount 计数
• replace 替换map里一个数据
• remove 移除map里的对象
• clear 清除map里的一个或全部对象

其实精炼一下，就是三点

• 增删改操作 这些都是对map的写操作，必然要考虑多线程问题
• 扩容操作 对存储数据结构的，整体拷贝复制，必然要考虑
• 计数操作 增删必然会影响计数

具体分析

增删改操作

ConcurrentHashMap在增删改上施加的线程安全机制是近似的，以下以Put方法为例

public void put(K key, V value){

1. 判断K，V是否非空，ConcurrentHashMap要求KV不能为空
2. 根据K计算Hash值

• Node数组死循环开始

3. Node数组如果为空初始化这个数组，初始化中，若有线程进入这里Thread.yield()，让其等待，同时使用UnSafe.compareAndSwapInt保证在初始化数组时的多线程安全，这里的Node和Hashmap的Node主要区别在val和next是volatile的即保证线程可见性
4. 初始万数组后或数组不为null，使用UnSafe.getObjectVolatile查询hash指向的数组位置是否为空，若为空通过UnSafe.compareAndSwapObject把这个KV组成的Node插入Node数组
5. 如果上一步UnSafe的方式查询发现那个位置不为空有node，且这个hash值为负，则来到这里进入扩容处理
6. 如果上一步的hash值为正，synchronized (f)，f是hash值，这里对这个node对应的链表做查找，由于一上来就synchronized ，后面的操作就线程安全了，根据K在这个Node的链表上是否有一样的K如果有覆盖V，如果没有，在链表上增加一个Node存储，Jdk1.8以后可能还涉及到这个链表长度超过8，要转为红黑树，以及树的总结点数少于6时，重新转换为链表的操作

• Node数组死循环结束

7. map计数器+1

}

说完Put方法的逻辑，能看出多个针对多线程操作的特殊操作，主要是利用，UnSafe提供底层方法，用CAS的方式，对数组进行查询、增加修改，CAS是与锁迥然不同的多线程处理方式，效率更高，同时还使用了常见synchronized，这个已经经过多次优化，性能不错的关键字。可自行查看remove，clear的方法，大致逻辑也是类似。

参考 java1.8 ConcurrentHashMap 详细理解