Java并发容器——ConcurrentSkipListMap和ConcurrentHashMap

Wesley13
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原文:http://www.cnblogs.com/ygj0930/p/6543901.html

一:ConcurrentSkipListMap

          TreeMap使用红黑树按照key的顺序(自然顺序、自定义顺序)来使得键值对有序存储_,_但是只能在单线程下安全使用;多线程下想要使键值对按照key的顺序来存储,则需要使用ConcurrentSkipListMap。

           ConcurrentSkipListMap的底层是通过跳表来实现的。跳表是一个链表,但是通过使用“跳跃式”查找的方式使得插入、读取数据时复杂度变成了O(logn)。

           跳表(SkipList):使用“空间换时间”的算法,令链表的每个结点不仅记录next结点位置,还可以按照level层级分别记录后继第level个结点。在查找时,首先按照层级查找,比如:当前跳表最高层级为3,即每个结点中不仅记录了next结点(层级1),还记录了next的next(层级2)、next的next的next(层级3)结点。现在查找一个结点,则从头结点开始先按高层级开始查:head->head的next的next的next->。。。直到找到结点或者当前结点q的值大于所查结点,则此时当前查找层级的q的前一节点p开始,在p~q之间进行下一层级(隔1个结点)的查找......直到最终迫近、找到结点。此法使用的就是“先大步查找确定范围,再逐渐缩小迫近”的思想进行的查找。

 二:ConcurrentHashMap【本文concurrentHashMap是jdk1.7中的实现,jdk1.8中使用的不是Segment,特此说明】

        快速存取<Key, Value>键值对使用HashMap;多线程并发存取<Key, Value>键值对使用ConcurrentHashMap;

        我们知道,HashTable和和Collections类中提供的同步HashTable是线程安全的,但是他们线程安全是通过在进行读写操作时对整个map加锁来实现的,故此性能比较低。那既然是由于锁粒度(加锁的范围叫锁粒度)太大造成的性能低下,可不可以从锁粒度着手去改良呢?由此,就引申出了ConcurrentHashMap。

        ConcurrentHashMap采取了“锁分段”技术来细化锁的粒度:把整个map划分为一系列被成为segment的组成单元,一个segment相当于一个小的hashtable。这样,加锁的对象就从整个map变成了一个更小的范围——一个segment。ConcurrentHashMap线程安全并且提高性能原因就在于:对map中的读是并发的,无需加锁;只有在put、remove操作时才加锁,而加锁仅是对需要操作的segment加锁,不会影响其他segment的读写,由此,不同的segment之间可以并发使用,极大地提高了性能。

        1:结构分析

Java并发容器——ConcurrentSkipListMap和ConcurrentHashMap

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