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Java併發(十七):ConcurrentHashMap

先做總結:

1、HashMap HashTable ConcurrentHashMap

HashMap:執行緒不安全

HashTable:執行緒安全,每個方法都加了 synchronized 修飾。類似 Collections.synchronizedMap(hashMap)

       對讀寫加鎖,獨佔式,一個執行緒在讀時其他執行緒必須等待,吞吐量較低,效能較為低下。

ConcurrentHashMap:利用CAS+Synchronized來保證併發的安全性。資料結構同HashMap。

2、ConcurrentHashMap如何實現執行緒安全?

(1)get()方法使用tabAt(Node<K, V>[], int)方法

    呼叫Unsafe的native方法 getObjectVolatile(Object obj, long offset);

    // 獲取obj物件中offset偏移地址對應的object型field的值,支援volatile load語義,即:讓快取中的資料失效,重新從主記憶體載入資料

(2)put()方法

  ①需要獲取陣列上的Node時同樣使用tabAt()方法

  ②設定陣列上Node是使用casTabAt() 方法,

    casTabAt()呼叫Unsafe的native方法compareAndSwapObject(),CAS操作

  ③雜湊衝突之後,需要操作改hash值對應的連結串列/紅黑樹,此時synchronized(該連結串列第一個Node)

    保證執行緒安全的基礎上,減小了鎖的粒度。

3、執行緒安全的容器只能保證自身的資料不被破壞,但無法保證業務的行為是否正確。

    public static void demo1() {
        final Map<String, Integer> count = new ConcurrentHashMap<>();
        final CountDownLatch endLatch = new CountDownLatch(2);
        Runnable task = new Runnable() {
            @Override
            
public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { Integer value = count.get("a"); if (null == value) { count.put("a", 1); } else { count.put("a", value + 1); } } endLatch.countDown(); } }; new Thread(task).start(); new Thread(task).start(); try { endLatch.await(); System.out.println(count); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }

 demo1是兩個執行緒操作ConcurrentHashMap,意圖將value變為10。但是,因為多個執行緒用相同的key呼叫時,很可能會覆蓋相互的結果,造成記錄的次數比實際出現的次數少。

當然可以用鎖解決這個問題,但是也可以使用ConcurrentMap定義的方法:

V putIfAbsent(K key, V value)
   如果key對應的value不存在,則put進去,返回null。否則不put,返回已存在的value。
 
boolean remove(Object key, Object value)
   如果key對應的值是value,則移除K-V,返回true。否則不移除,返回false。
 
boolean replace(K key, V oldValue, V newValue)
   如果key對應的當前值是oldValue,則替換為newValue,返回true。否則不替換,返回false。

修改:

public static void demo1() {
    final Map<String, Integer> count = new ConcurrentHashMap<>();
    final CountDownLatch endLatch = new CountDownLatch(2);
    Runnable task = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Integer oldValue, newValue;
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                while (true) {
                    oldValue = count.get("a");
                    if (null == oldValue) {
                        newValue = 1;
                        if (count.putIfAbsent("a", newValue) == null) {
                            break;
                        }
                    } else {
                        newValue = oldValue + 1;
                        if (count.replace("a", oldValue, newValue)) {
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
            endLatch.countDown();
        }
    };
    new Thread(task).start();
    new Thread(task).start();
 
    try {
        endLatch.await();
        System.out.println(count);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

由於ConcurrentMap中不能儲存value為null的值,所以需要處理不存在和已存在兩種情況,不過可以使用AtomicInteger來替代。

public static void demo1() {
    final Map<String, AtomicInteger> count = new ConcurrentHashMap<>();
    final CountDownLatch endLatch = new CountDownLatch(2);
    Runnable task = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            AtomicInteger oldValue;
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                oldValue = count.get("a");
                if (null == oldValue) {
                    AtomicInteger zeroValue = new AtomicInteger(0);
                    oldValue = count.putIfAbsent("a", zeroValue);
                    if (null == oldValue) {
                        oldValue = zeroValue;
                    }
                }
                oldValue.incrementAndGet();
            }
            endLatch.countDown();
        }
    };
    new Thread(task).start();
    new Thread(task).start();
 
    try {
        endLatch.await();
        System.out.println(count);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

一、屬性

// 最大容量:2^30=1073741824
private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

// 預設初始值,必須是2的幕數
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;

//
static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

//
private static final int DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL = 16;

//
private static final float LOAD_FACTOR = 0.75f;

// 連結串列轉紅黑樹閥值,> 8 連結串列轉換為紅黑樹
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

//樹轉連結串列閥值,小於等於6(tranfer時,lc、hc=0兩個計數器分別++記錄原bin、新binTreeNode數量,<=UNTREEIFY_THRESHOLD 則untreeify(lo))
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

//
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

//
private static final int MIN_TRANSFER_STRIDE = 16;

//
private static int RESIZE_STAMP_BITS = 16;

// 2^15-1,help resize的最大執行緒數
private static final int MAX_RESIZERS = (1 << (32 - RESIZE_STAMP_BITS)) - 1;

// 32-16=16,sizeCtl中記錄size大小的偏移量
private static final int RESIZE_STAMP_SHIFT = 32 - RESIZE_STAMP_BITS;

// forwarding nodes的hash值
static final int MOVED     = -1;

// 樹根節點的hash值
static final int TREEBIN   = -2;

// ReservationNode的hash值
static final int RESERVED  = -3;

// 可用處理器數量
static final int NCPU = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

幾個很重要的概念:

(1)table:用來存放Node節點資料的,預設為null,預設大小為16的陣列,每次擴容時大小總是2的冪次方;

(2)nextTable:擴容時新生成的資料,陣列為table的兩倍;

(3)Node:節點,儲存key-value的資料結構;

(4)ForwardingNode:一個特殊的Node節點,hash值為-1,其中儲存nextTable的引用。只有table發生擴容的時候,ForwardingNode才會發揮作用,作為一個佔位符放在table中表示當前節點為null或則已經被移動

(5)sizeCtl:控制識別符號,用來控制table初始化和擴容操作的,在不同的地方有不同的用途,其值也不同,所代表的含義也不同

  1. 負數代表正在進行初始化或擴容操作
  2. -1代表正在初始化
  3. -N 表示有N-1個執行緒正在進行擴容操作
  4. 正數或0代表hash表還沒有被初始化,這個數值表示初始化或下一次進行擴容的大小

二、構造

    public ConcurrentHashMap() {
    }

    public ConcurrentHashMap(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        int cap = ((initialCapacity >= (MAXIMUM_CAPACITY >>> 1)) ?
                   MAXIMUM_CAPACITY :
                   tableSizeFor(initialCapacity + (initialCapacity >>> 1) + 1));
        this.sizeCtl = cap;
    }

    public ConcurrentHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        this.sizeCtl = DEFAULT_CAPACITY;
        putAll(m);
    }

    public ConcurrentHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        this(initialCapacity, loadFactor, 1);
    }

    public ConcurrentHashMap(int initialCapacity,
                             float loadFactor, int concurrencyLevel) {
        if (!(loadFactor > 0.0f) || initialCapacity < 0 || concurrencyLevel <= 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (initialCapacity < concurrencyLevel)   // Use at least as many bins
            initialCapacity = concurrencyLevel;   // as estimated threads
        long size = (long)(1.0 + (long)initialCapacity / loadFactor);
        int cap = (size >= (long)MAXIMUM_CAPACITY) ?
            MAXIMUM_CAPACITY : tableSizeFor((int)size);
        this.sizeCtl = cap;
    }

初始化: initTable()

private final Node<K,V>[] initTable() {
    Node<K,V>[] tab; int sc;
    while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
        // 初始化的"功勞"被其他執行緒"搶去"了
        if ((sc = sizeCtl) < 0)
            Thread.yield(); // lost initialization race; just spin
        // CAS 一下,將 sizeCtl 設定為 -1,代表搶到了鎖
        else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
            try {
                if ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
                    // DEFAULT_CAPACITY 預設初始容量是 16
                    int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;
                    // 初始化陣列,長度為 16 或初始化時提供的長度
                    Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
                    // 將這個陣列賦值給 table,table 是 volatile 的
                    table = tab = nt;
                    // 如果 n 為 16 的話,那麼這裡 sc = 12
                    // 其實就是 0.75 * n
                    sc = n - (n >>> 2);
                }
            } finally {
                // 設定 sizeCtl 為 sc,我們就當是 12 吧
                sizeCtl = sc;
            }
            break;
        }
    }
    return tab;
}

三、put()

public V put(K key, V value) {
    return putVal(key, value, false);
}

final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
    if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
    // 得到 hash 值
    int hash = spread(key.hashCode());
    // 用於記錄相應連結串列的長度
    int binCount = 0;
    for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
        Node<K,V> f; int n, i, fh;
        // 如果陣列"空",進行陣列初始化
        if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
            // 初始化陣列,後面會詳細介紹
            tab = initTable();

        // 找該 hash 值對應的陣列下標,得到第一個節點 f
        else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
            // 如果陣列該位置為空,
            //    用一次 CAS 操作將這個新值放入其中即可,這個 put 操作差不多就結束了,可以拉到最後面了
            //          如果 CAS 失敗,那就是有併發操作,進到下一個迴圈就好了
            if (casTabAt(tab, i, null,
                         new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
                break;                   // no lock when adding to empty bin
        }
        // hash 居然可以等於 MOVED,這個需要到後面才能看明白,不過從名字上也能猜到,肯定是因為在擴容
        else if ((fh = f.hash) == MOVED)
            // 幫助資料遷移,這個等到看完資料遷移部分的介紹後,再理解這個就很簡單了
            tab = helpTransfer(tab, f);

        else { // 到這裡就是說,f 是該位置的頭結點,而且不為空

            V oldVal = null;
            // 獲取陣列該位置的頭結點的監視器鎖
            synchronized (f) {
                if (tabAt(tab, i) == f) {
                    if (fh >= 0) { // 頭結點的 hash 值大於 0,說明是連結串列
                        // 用於累加,記錄連結串列的長度
                        binCount = 1;
                        // 遍歷連結串列
                        for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
                            K ek;
                            // 如果發現了"相等"的 key,判斷是否要進行值覆蓋,然後也就可以 break 了
                            if (e.hash == hash &&
                                ((ek = e.key) == key ||
                                 (ek != null && key.equals(ek)))) {
                                oldVal = e.val;
                                if (!onlyIfAbsent)
                                    e.val = value;
                                break;
                            }
                            // 到了連結串列的最末端,將這個新值放到連結串列的最後面
                            Node<K,V> pred = e;
                            if ((e = e.next) == null) {
                                pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
                                                          value, null);
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    else if (f instanceof TreeBin) { // 紅黑樹
                        Node<K,V> p;
                        binCount = 2;
                        // 呼叫紅黑樹的插值方法插入新節點
                        if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
                                                       value)) != null) {
                            oldVal = p.val;
                            if (!onlyIfAbsent)
                                p.val = value;
                        }
                    }
                }
            }

            if (binCount != 0) {
                // 判斷是否要將連結串列轉換為紅黑樹,臨界值和 HashMap 一樣,也是 8
                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
                    // 這個方法和 HashMap 中稍微有一點點不同,那就是它不是一定會進行紅黑樹轉換,
                    // 如果當前陣列的長度小於 64,那麼會選擇進行陣列擴容,而不是轉換為紅黑樹
                    //    具體原始碼我們就不看了,擴容部分後面說
                    treeifyBin(tab, i);
                if (oldVal != null)
                    return oldVal;
                break;
            }
        }
    }
    // 
    addCount(1L, binCount);
    return null;
}

按照上面的原始碼,我們可以確定put整個流程如下:

  • 判空;ConcurrentHashMap的key、value都不允許為null
  • 計算hash。利用方法計算hash值。
  • 遍歷table,進行節點插入操作,過程如下:
    • 如果table為空,則表示ConcurrentHashMap還沒有初始化,則進行初始化操作:initTable()
    • 根據hash值獲取節點的位置i,若該位置為空,則直接插入,這個過程是不需要加鎖的。計算f位置:i=(n – 1) & hash
    • 如果檢測到fh = f.hash == -1,則f是ForwardingNode節點,表示有其他執行緒正在進行擴容操作,則幫助執行緒一起進行擴容操作
    • 如果f.hash >= 0 表示是連結串列結構,則遍歷連結串列,如果存在當前key節點則替換value,否則插入到連結串列尾部。如果f是TreeBin型別節點,則按照紅黑樹的方法更新或者增加節點
    • 若連結串列長度 > TREEIFY_THRESHOLD(預設是8),則將連結串列轉換為紅黑樹結構
  • 呼叫addCount方法,ConcurrentHashMap的size + 1

這裡整個put操作已經完成。

四、get()

    public V get(Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;
        // 計算hash
        int h = spread(key.hashCode());
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
                (e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {
            // 搜尋到的節點key與傳入的key相同且不為null,直接返回這個節點
            if ((eh = e.hash) == h) {
                if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
                    return e.val;
            }
            //
            else if (eh < 0)
                return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
            // 連結串列,遍歷
            while ((e = e.next) != null) {
                if (e.hash == h &&
                        ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
                    return e.val;
            }
        }
        return null;
    }

get操作:

  • 計算hash值
  • 判斷table是否為空,如果為空,直接返回null
  • 根據hash值獲取table中的Node節點(tabAt(tab, (n – 1) & h)),然後根據連結串列或者樹形方式找到相對應的節點,返回其value值。

五、擴容

// 首先要說明的是,方法引數 size 傳進來的時候就已經翻了倍了
private final void tryPresize(int size) {
    // c:size 的 1.5 倍,再加 1,再往上取最近的 2 的 n 次方。
    int c = (size >= (MAXIMUM_CAPACITY >>> 1)) ? MAXIMUM_CAPACITY :
        tableSizeFor(size + (size >>> 1) + 1);
    int sc;
    while ((sc = sizeCtl) >= 0) {
        Node<K,V>[] tab = table; int n;

        // 這個 if 分支和之前說的初始化陣列的程式碼基本上是一樣的,在這裡,我們可以不用管這塊程式碼
        if (tab == null || (n = tab.length) == 0) {
            n = (sc > c) ? sc : c;
            if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
                try {
                    if (table == tab) {
                        @SuppressWarnings("unchecked")
                        Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
                        table = nt;
                        sc = n - (n >>> 2); // 0.75 * n
                    }
                } finally {
                    sizeCtl = sc;
                }
            }
        }
        else if (c <= sc || n >= MAXIMUM_CAPACITY)
            break;
        else if (tab == table) {
            // 我沒看懂 rs 的真正含義是什麼,不過也關係不大
            int rs = resizeStamp(n);

            if (sc < 0) {
                Node<K,V>[] nt;
                if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs + 1 ||
                    sc == rs + MAX_RESIZERS || (nt = nextTable) == null ||
                    transferIndex <= 0)
                    break;
                // 2. 用 CAS 將 sizeCtl 加 1,然後執行 transfer 方法
                //    此時 nextTab 不為 null
                if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1))
                    transfer(tab, nt);
            }
            // 1. 將 sizeCtl 設定為 (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2)
            //     我是沒看懂這個值真正的意義是什麼?不過可以計算出來的是,結果是一個比較大的負數
            //  呼叫 transfer 方法,此時 nextTab 引數為 null
            else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc,
                                         (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))
                transfer(tab, null);
        }
    }
}

這個方法的核心在於 sizeCtl 值的操作,首先將其設定為一個負數,然後執行 transfer(tab, null),再下一個迴圈將 sizeCtl 加 1,並執行 transfer(tab, nt),之後可能是繼續 sizeCtl 加 1,並執行 transfer(tab, nt)。

所以,可能的操作就是執行 1 次 transfer(tab, null) + 多次 transfer(tab, nt),這裡怎麼結束迴圈的需要看完 transfer 原始碼才清楚。

private final void transfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V>[] nextTab) {
    int n = tab.length, stride;

    // stride 在單核下直接等於 n,多核模式下為 (n>>>3)/NCPU,最小值是 16
    // stride 可以理解為”步長“,有 n 個位置是需要進行遷移的,
    //   將這 n 個任務分為多個任務包,每個任務包有 stride 個任務
    if ((stride = (NCPU > 1) ? (n >>> 3) / NCPU : n) < MIN_TRANSFER_STRIDE)
        stride = MIN_TRANSFER_STRIDE; // subdivide range

    // 如果 nextTab 為 null,先進行一次初始化
    //    前面我們說了,外圍會保證第一個發起遷移的執行緒呼叫此方法時,引數 nextTab 為 null
    //       之後參與遷移的執行緒呼叫此方法時,nextTab 不會為 null
    if (nextTab == null) {
        try {
            // 容量翻倍
            Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n << 1];
            nextTab = nt;
        } catch (Throwable ex) {      // try to cope with OOME
            sizeCtl = Integer.MAX_VALUE;
            return;
        }
        // nextTable 是 ConcurrentHashMap 中的屬性
        nextTable = nextTab;
        // transferIndex 也是 ConcurrentHashMap 的屬性,用於控制遷移的位置
        transferIndex = n;
    }

    int nextn = nextTab.length;

    // ForwardingNode 翻譯過來就是正在被遷移的 Node
    // 這個構造方法會生成一個Node,key、value 和 next 都為 null,關鍵是 hash 為 MOVED
    // 後面我們會看到,原陣列中位置 i 處的節點完成遷移工作後,
    //    就會將位置 i 處設定為這個 ForwardingNode,用來告訴其他執行緒該位置已經處理過了
    //    所以它其實相當於是一個標誌。
    ForwardingNode<K,V> fwd = new ForwardingNode<K,V>(nextTab);


    // advance 指的是做完了一個位置的遷移工作,可以準備做下一個位置的了
    boolean advance = true;
    boolean finishing = false; // to ensure sweep before committing nextTab

    /*
     * 下面這個 for 迴圈,最難理解的在前面,而要看懂它們,應該先看懂後面的,然後再倒回來看
     * 
     */

    // i 是位置索引,bound 是邊界,注意是從後往前
    for (int i = 0, bound = 0;;) {
        Node<K,V> f; int fh;

        // 下面這個 while 真的是不好理解
        // advance 為 true 表示可以進行下一個位置的遷移了
        //   簡單理解結局:i 指向了 transferIndex,bound 指向了 transferIndex-stride
        while (advance) {
            int nextIndex, nextBound;
            if (--i >= bound || finishing)
                advance = false;

            // 將 transferIndex 值賦給 nextIndex
            // 這裡 transferIndex 一旦小於等於 0,說明原陣列的所有位置都有相應的執行緒去處理了
            else if ((nextIndex = transferIndex) <= 0) {
                i = -1;
                advance = false;
            }
            else if (U.compareAndSwapInt
                     (this, TRANSFERINDEX, nextIndex,
                      nextBound = (nextIndex > stride ?
                                   nextIndex - stride : 0))) {
                // 看括號中的程式碼,nextBound 是這次遷移任務的邊界,注意,是從後往前
                bound = nextBound;
                i = nextIndex - 1;
                advance = false;
            }
        }
        if (i < 0 || i >= n || i + n >= nextn) {
            int sc;
            if (finishing) {
                // 所有的遷移操作已經完成
                nextTable = null;
                // 將新的 nextTab 賦值給 table 屬性,完成遷移
                table = nextTab;
                // 重新計算 sizeCtl:n 是原陣列長度,所以 sizeCtl 得出的值將是新陣列長度的 0.75 倍
                sizeCtl = (n << 1) - (n >>> 1);
                return;
            }

            // 之前我們說過,sizeCtl 在遷移前會設定為 (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2
            // 然後,每有一個執行緒參與遷移就會將 sizeCtl 加 1,
            // 這裡使用 CAS 操作對 sizeCtl 進行減 1,代表做完了屬於自己的任務
            if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc = sizeCtl, sc - 1)) {
                // 任務結束,方法退出
                if ((sc - 2) != resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT)
                    return;

                // 到這裡,說明 (sc - 2) == resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT,
                // 也就是說,所有的遷移任務都做完了,也就會進入到上面的 if(finishing){} 分支了
                finishing = advance = true;
                i = n; // recheck before commit
            }
        }
        // 如果位置 i 處是空的,沒有任何節點,那麼放入剛剛初始化的 ForwardingNode ”空節點“
        else if ((f = tabAt(tab, i)) == null)
            advance = casTabAt(tab, i, null, fwd);
        // 該位置處是一個 ForwardingNode,代表該位置已經遷移過了
        else if ((fh = f.hash) == MOVED)
            advance = true; // already processed
        else {
            // 對陣列該位置處的結點加鎖,開始處理陣列該位置處的遷移工作
            synchronized (f) {
                if (tabAt(tab, i) == f) {
                    Node<K,V> ln, hn;
                    // 頭結點的 hash 大於 0,說明是連結串列的 Node 節點
                    if (fh >= 0) {
                        // 下面這一塊和 Java7 中的 ConcurrentHashMap 遷移是差不多的,
                        // 需要將連結串列一分為二,
                        //   找到原連結串列中的 lastRun,然後 lastRun 及其之後的節點是一起進行遷移的
                        //   lastRun 之前的節點需要進行克隆,然後分到兩個連結串列中
                        int runBit = fh & n;
                        Node<K,V> lastRun = f;
                        for (Node<K,V> p = f.next; p != null; p = p.next) {
                            int b = p.hash & n;
                            if (b != runBit) {
                                runBit = b;
                                lastRun = p;
                            }
                        }
                        if (runBit == 0) {
                            ln = lastRun;
                            hn = null;
                        }
                        else {
                            hn = lastRun;
                            ln = null;
                        }
                        for (Node<K,V> p = f; p != lastRun; p = p.next) {
                            int ph = p.hash; K pk = p.key; V pv = p.val;
                            if ((ph & n) == 0)
                                ln = new Node<K,V>(ph, pk, pv, ln);
                            else
                                hn = new Node<K,V>(ph, pk, pv, hn);
                        }
                        // 其中的一個連結串列放在新陣列的位置 i
                        setTabAt(nextTab, i, ln);
                        // 另一個連結串列放在新陣列的位置 i+n
                        setTabAt(nextTab, i + n, hn);
                        // 將原陣列該位置處設定為 fwd,代表該位置已經處理完畢,
                        //    其他執行緒一旦看到該位置的 hash 值為 MOVED,就不會進行遷移了
                        setTabAt(tab, i, fwd);
                        // advance 設定為 true,代表該位置已經遷移完畢
                        advance = true;
                    }
                    else if (f instanceof TreeBin) {
                        // 紅黑樹的遷移
                        TreeBin<K,V> t = (TreeBin<K,V>)f;
                        TreeNode<K,V> lo = null, loTail = null;
                        TreeNode<K,V> hi = null, hiTail = null;
                        int lc = 0, hc = 0;
                        for (Node<K,V> e = t.first; e != null; e = e.next) {
                            int h = e.hash;
                            TreeNode<K,V> p = new TreeNode<K,V>
                                (h, e.key, e.val, null, null);
                            if ((h & n) == 0) {
                                if ((p.prev = loTail) == null)
                                    lo = p;
                                else
                                    loTail.next = p;
                                loTail = p;
                                ++lc;
                            }
                            else {
                                if ((p.prev = hiTail) == null)
                                    hi = p;
                                else
                                    hiTail.next = p;
                                hiTail = p;
                                ++hc;
                            }
                        }
                        // 如果一分為二後,節點數少於 8,那麼將紅黑樹轉換回連結串列
                        ln = (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(lo) :
                            (hc != 0) ? new TreeBin<K,V>(lo) : t;
                        hn = (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(hi) :
                            (lc != 0) ? new TreeBin<K,V>(hi) : t;

                        // 將 ln 放置在新陣列的位置 i
                        setTabAt(nextTab, i, ln);
                        // 將 hn 放置在新陣列的位置 i+n
                        setTabAt(nextTab, i + n, hn);
                        // 將原陣列該位置處設定為 fwd,代表該位置已經處理完畢,
                        //    其他執行緒一旦看到該位置的 hash 值為 MOVED,就不會進行遷移了
                        setTabAt(tab, i, fwd);
                        // advance 設定為 true,代表該位置已經遷移完畢
                        advance = true;
                    }
                }
            }
        }
    }
} 

 

 

參考資料 / 相關推薦:

【死磕Java併發】—–J.U.C之Java併發容器:ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap使用示例 

ConcurrentHashMap使用示例

Java7/8 中的 HashMap 和 ConcurrentHashMap 全解析