在多线程环境下使用哈希表

一.HashTable和HashMap

HashTable是JDK1.0时创建的，其在创建时考虑到了多线程情况下存在的线程安全问题，但是其解决线程安全问题的思路也相对简单：

在其众多实现方法上加上synchronized关键字（效率较低），保证其串行化执行。

但是随着业务场景的多样化，在单线程情况下不需要考虑线程安全问题，于是HashMap应运而生，同理，hashMap没有办法保证线程安全，后面随着多线程情况中的线程安全问题需求不断扩大，在多线程环境下使用哈希表有了新的解决方案。

二.JUC包下的ConcurrentHashMap

我们在这再详细说一下Hashtable存在的弊端：对整个hashtable对象加同一把锁，在多线程情况下，任意两个线程访问Hashtable中的任意数据都会产生锁竞争， size属性也是通过synchronized进行同步的，也是比较慢。同时，一旦触发扩容，该线程完成整个扩容，这个过程涉及到大量元素的拷贝，效率比较低。

ConcurrentHashMap针对这些方面进行了一系列的优化：在读时不加锁，这样大大提高了在hashmap中读取元素的效率，但是需要在元素上加volatile关键字，保证在其元素修改后能第一时间获取，只在写操作上加锁，而且它的加锁方式并不是对整个hashmap对象加锁，而是对‘桶’加锁：对hash表中的每个下标（链表头结点作为锁对象）（提高了锁密度），大大降低了锁冲突的概率。

图示就是由上面这种转化为下面这种

同时利用CAS的特性对size进行更新，效率提高

与此同时还优化了元素的更新策略：化整为零，在进行扩容时，将旧桶中的部分元素搬运到新桶中，在以后调用新桶的方法时再每次搬运部分元素，在这个过程中添加新的元素时直接往新桶中添加，在查找时在两个桶中都进行查找，直到搬运完最后一个元素，再将老桶删除掉（新桶和老桶会同时存在一段时间）

最后我们提出一个问题

concurrentHashMap和HashMap、HashTable之间的区别

①HashMap是线程不安全的

②HashTable线程安全，但是不推荐使用，因为所有的操作都加了synchronized关键字，对性能影响比较大

③ConcurrentHashMap的锁粒度小，不是对整个hash表进行加锁，而是对每一个数据的下标进行加锁

④ConcurrentHashMap对于put（）加锁，对于读get（）不加锁

⑤对于大量共享变量运行了volatile关键字修饰

⑥对ConcurrentHashMap对扩容进行了优化