Java基础之ConcurrentHashMap答非所问

ConcurrentHashMap的数据结构是什么？

        ConcurrentHashMap仅仅是HashMap的线程安全版本，针对HashMap的线程安全优化，所以HashMap有的特点ConcurrentHashMap同意具有， ConcurrentHashMap的数据结构跟HashMap是一样的。

        在JDK7版本使用数组+链表的结构。具体来说是使用了Segment数组 + HashEntry数组 + HashEntry链表，看起来就像是Segment数组 + HashMap的结构，线程安全精确到分段数组的每个节点。在保证Map线程安全的前提下，尽量提升吞吐量。

         在JDK8版本使用数组+链表/红黑树的结构。放弃了Segment数组和HashEntry数组。

 ConcurrentHashMap如何保证线程安全？

        JDK7版本是使用Segment将一个table数组分解成多个Segment数组，Segment又是由多个链表构成的。而put方法，会从头到尾再加上锁。

        1.8版本是使用synchronized关键字修饰具体执行数据插入的部分，这是跟Hashtable很大的不同，而且这个锁是加在table上的头节点上的，不影响。

同样是线程安全的HashMap，为什么ConcurrentHashMap要比HashTable效率高？

        HashTable的线程安全实现方式较为粗暴，采用了将所有的方法都使用synchronized关键字修饰，而ConcurrentHashMap的线程安全在JDK7版本是采用的分段锁的方式来实现的，在JDK8版本中是采用CAS + synchronized方式实现的。从这段描述中就能看出，HashTable的锁粒度都是方法级的，而ConcurrentHashMap的锁粒度更小。

既然ConcurrentHashMap那么好，为什么还需要HashTable？

        ConcurrentHashMap效率高是因为他牺牲了一定的安全性的基础上达到的。在执行扩容时，put会阻塞，而get会去获取老数据，这样就产生了数据不一致的问题。而这种情况HashTable是不会发生的，因为他是全表锁。

ConcurrentHashMap1.8版本的sizeCtl是干什么用的？

sizeCtl的作用是标注数组数组状态：

• 0表明数组未初始化；
• 负数且小于-1，表明此时有|N + 1|个线程正在对数组进行扩容；
• 正数存在两种情况：在数组未初始化时，sizeCtl表明数组的初始容量；在数组已初始化时，sizeCtl表明数组的扩容阈值；
• -1表明数组正在被初始化；

ConcurrentHashMap什么时候用链表，什么时候用红黑树？

        默认是用链表存储的。在table的长度大于64且Node链表长度大于等于8的时候会将链表转成红黑树。在红黑树节点数量小于等于6时，将红黑树转成链表。

为什么树化的阈值和链表化的阈值不同呢？

        大概是为了避免当节点长度处于7个的时候，增删节点造成反复转换存储结构吧。