java中ConcurrentHashMap的读操作为什么不需要加锁

  

  

ConcurrentHashMap是Java 5中支持高并发,高吞吐量的线程安全HashMap实现。

  

我们知道,ConcurrentHashmap(1.8)这个并发集合框架是线程安全的,当你看到源码的获得操作时,会发现得到操作全程是没有加任何锁的,这也是这篇博文讨论的问题,为什么它不需要加锁呢?

  

下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧

  


  

  

我想有基础的同学知道在jdk1.7中是采用段+ HashEntry + ReentrantLock的方式进行实现的,而1.8中放弃了段臃肿的设计,取而代之的是采用节点+ CAS +同步来保证并发安全进行实现。

  
      <李> JDK1.8的实现降低锁的粒度,JDK1.7版本锁的粒度是基于段的,包含多个HashEntry,而JDK1.8锁的粒度就是HashEntry(首节点)   <李> JDK1.8版本的数据结构变得更加简单,使得操作也更加清晰流畅,因为已经使用同步来进行同步,所以不需要分段锁的概念,也就不需要段这种数据结构了,由于粒度的降低,实现的复杂度也增加了李   <李> JDK1.8使用红黑树来优化链表,基于长度很长的链表的遍历是一个很漫长的过程,而红黑树的遍历效率是很快的,代替一定阈值的链表,这样形成一个最佳拍档   
  

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      <李>首先计算的哈希值,定位到该表格索引位置,如果是首节点符合就返回李   <李>如果遇到扩容的时候,会调用标志正在扩容节点ForwardingNode的找到方法,查找该节点,匹配就返回李   <李>以上都不符合的话,就往下遍历节点,匹配就返回,否则最后就返回零李   
     //会发现源码中没有一处加了锁   公共V(对象键){   Node[]选项卡;Nodee、p;整数n,嗯;K ek;   int h=传播(key.hashCode ());//计算散列   如果((标签=表)!=零,,(n=tab.length)比;0,,   (e=tabAt(选项卡(n - 1),h)) !=null){//读取首节点的节点元素   如果((呃=e.hash)==h){//如果该节点就是首节点就返回   如果关键((ek=e.key)==| | (ek !=零,,key.equals (ek)))   返回e.val;   }//散列值为负值表示正在扩容,这个时候查的是ForwardingNode的找到方法来定位到nextTable来//呃=1,说明该节点是一个ForwardingNode,正在迁移,此时调用ForwardingNode的找到方法去nextTable里找。//呃=2,说明该节点是一个TreeBin,此时调用TreeBin的找到方法遍历红黑树,由于红黑树有可能正在旋转变色,所以找到里会有读写锁。//eh>=0,说明该节点下挂的是一个链表,直接遍历该链表即可。   else if(呃& lt;0)   返回(p=e。找到(h键))!=null & # 63;p。瓦尔:空;   在((e=e.next) !=null){//既不是首节点也不是ForwardingNode,那就往下遍历   如果(e。散列==h,,   ((ek=e.key)==关键| | (ek !=零,,key.equals (ek))))   返回e.val;   }   }   返回null;   }      

得到没有加锁的话,ConcurrentHashMap是如何保证读到的数据不是脏数据的呢?
  

  

  

对于可见性,Java提供了动荡的关键字来保证可见性,有序性。但不保证原子性。
  普通的共享变量不能保证可见性,因为普通共享变量被修改之后,什么时候被写入主存是不确定的,当其他线程去读取时,此时内存中可能还是原来的旧值,因此无法保证可见性。

  
      <李>挥发性关键字对于基本类型的修改可以在随后对多个线程的读保持一致,但是对于引用类型如数组,实体bean仅仅保证引用的可见性,但并不保证引用内容的可见性。   <李>禁止进行指令重排序。   
  

& # 8195; & # 8195;背景:为了提高处理速度,处理器不直接和内存进行通信,而是先将系统内存的数据读到内部缓存(L1, L2或其他)后再进行操作,但操作完不知道何时会写到内存。

  
      <李>如果对声明了不稳定的变量进行写操作,JVM就会向处理器发送一条指令,将这个变量所在缓存行的数据写回到系统内存。但是,就算写回到内存,如果其他处理器缓存的值还是旧的,再执行计算操作就会有问题。   <李>在多处理器下,为了保证各个处理器的缓存是一致的,就会实现缓存一致性协议,当某个CPU在写数据时,如果发现操作的变量是共享变量,则会通知其他CPU告知该变量的缓存行是无效的,因此其CPU在他读取该变量时,发现其无效会重新从主存中加载数据。   

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