ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap较HashTable效率高的原因

1、HashTable 是在方法上面加的synchronized，put()，get(Object)都是同步方法，所以针对同一个hashTable，那就是同一把对象锁，读、写操作，都需要同步执行，效率低下。

2、容器中有多把锁，每一把锁锁住的是容器中的一部分数据，当多个线程访问容器中的不同的数据段的时候，由于获取的是不同的锁，所以不存在竞争的问题，从而提高并发访问效率。采用锁分段技术：首先将数据分成一段一段的存储，然后给每一段数据配置一把锁，当一个线程占有锁访问其中一个段数据的时候，其他段的数据也能被其他线程访问。多线程对于同一个段数据的访问，是互斥的；但是对于不同片段的访问，却是可以同步进行的。

ConcurrentHashMap结构原理

1、ConcurrentHashMap是由Segment数组接口和HashEntry数组结构组成。Segment是一种可重入锁ReentrantLock，在ConcurrentHashMap扮演锁的角色； HashEntry用于存储键值对数据。

2、Segment的结构和HashMap类似，是一组数组和链表结构。一个Segment包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构的元素，每个Segment守护者一个HashEntry数组里面的元素，当对HashEntry的数组进行修改的时候，首先需要获得HashEntry数组对应的数据段的Segment锁。

 3、读不加锁：定义成volatile的变量，能够在线程之间保持可见性，能够被多线程同时读，并且保证不会读到过期的值，但是只能被单线程写（有一种情况可以被多线程写，就是写入的值不依赖于原值），在get操作里只需要读写 transient volatile HashEntry<K,V>[] table;所以可以不用加锁。之所以不会读到过期的值，是根据java内存模型的happen before原则，对volatile字段的写入操作先于读操作，即使两个线程同时修改和获取volatile变量，get操作也能拿到最新的值，这是用volatile替换锁的经典应用场景。

4、ConcurrentHashMap内部分为很多个Segment，每一个Segment拥有一把锁，然后每个Segment（继承ReentrantLock）下面包含很多个HashEntry列表数组。对于一个key，需要经过三次（为什么要hash三次下文会详细讲解）hash操作，才能最终定位这个元素的位置，这三次hash分别为：

          对于一个key，先进行一次hash操作，得到hash值h1，也即h1 = hash1(key)；

          将得到的h1的高几位进行第二次hash，得到hash值h2，也即h2 = hash2(h1高几位)，通过h2能够确定该元素的放在哪个Segment；

          将得到的h1进行第三次hash，得到hash值h3，也即h3 = hash3(h1)，通过h3能够确定该元素放置在哪个HashEntry。

如上分析，我们可以知道，使用ConcurrentHashMap时，单就 put、get这样的单一操作而言，可以保证map在多线程并发情况下的安全性。

具体使用代码

ConcurrentHashMap put操作线程安全

比较

HashMap产生线程不安全的原因在于，size方法是取得HashMap中的size属性，在put操作是，多线程并发下，size++是线程不安全的，所以出现错误；还有就是有可能hash冲突位置，多线程同时冲突一个点的话，可能出现数据丢失。如下

线程池使用注意事项 保证HashMap put操作线程安全解决办法