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java多线程 -- ConcurrentHashMap 锁分段 机制
阅读量:6965 次
发布时间:2019-06-27

本文共 3701 字,大约阅读时间需要 12 分钟。

hashtable效率低

ConcurrentHashMap 线程安全,效率高

Java 5.0 在 java.util.concurrent 包中提供了多种并发容器类来改进同步容器 的性能。

  1. ConcurrentHashMap 同步容器类是Java 5 增加的一个线程安全的哈希表。对 与多线程的操作,介于 HashMap 与 Hashtable 之间。内部采用“锁分段”机制替代 Hashtable 的独占锁。进而提高性能。
  2. 此包还提供了设计用于多线程上下文中的 Collection 实现:ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet、CopyOnWriteArrayList 和 CopyOnWriteArraySet。当期望许多线程访问一个给 定 collection 时,ConcurrentHashMap 通常优于同步的 HashMap,ConcurrentSkipListMap 通常优于同步的 TreeMap。当期望的读数和遍历远远 大于列表的更新数时,CopyOnWriteArrayList 优于同步的 ArrayList。

关于锁分段机制:

HashTable容器在竞争激烈的并发环境下表现出效率低下的原因是所有访问HashTable的线程都必须竞争同一把锁,假如容器里有多把锁,每一把锁用于锁容器其中一部分数据,那么当多线程访问容器里不同数据段的数据时,线程间就不会存在锁竞争,从而可以有效提高并发访问效率,这就是ConcurrentHashMap所使用的锁分段技术。首先将数据分成一段一段地存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用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

Segment是一种可重入锁(ReentrantLock),在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色;

HashEntry则用于存储键值对数据;

--引自 《java并发编程的艺术》

ConcurrentHashMap 和HashMap方法基本上保持一致。

当多线程访问并处理List的时候会出现并发修改异常:

 

Exception in thread "Thread-8" java.util.ConcurrentModificationException    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:901)    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:851)    at com.company.HelloThread.run(TestCopyOnWriteArrayList.java:42)    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)Exception in thread "Thread-7" Exception in thread "Thread-9" java.util.ConcurrentModificationException    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:901)    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:851)    at com.company.HelloThread.run(TestCopyOnWriteArrayList.java:42)    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

出现这种情况demo:

package com.company;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.Iterator;import java.util.List;public class TestCopyOnWriteArrayList {    public static void main(String[] args) {        HelloThread ht = new HelloThread();        for (int i = 0; i < 10; i++) {            new Thread(ht).start();        }    }}class HelloThread implements Runnable {    private static List
list = Collections.synchronizedList(new ArrayList
()); static { list.add("小王"); list.add("中王"); list.add("大王"); } @Override public void run() { Iterator
it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); list.add("=="); } }}

那么如果避免多线程下这种问题的产生呢,利用CopyOnWriteArrayList :

import java.util.Iterator;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;/* * CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet : “写入并复制” * 注意:添加操作多时,效率低,因为每次添加时都会进行复制,开销非常的大。并发迭代操作多时可以选择。 */public class TestCopyOnWriteArrayList {    public static void main(String[] args) {        HelloThread ht = new HelloThread();        for (int i = 0; i < 10; i++) {            new Thread(ht).start();        }    }}class HelloThread implements Runnable {//    private static List
list = Collections.synchronizedList(new ArrayList
()); private static CopyOnWriteArrayList
list = new CopyOnWriteArrayList<>(); static { list.add("大王A"); list.add("大王B"); list.add("大王C"); } @Override public void run() { Iterator
it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); list.add("===="); } }}

结果:

大王A大王A大王A大王B大王A大王B大王A大王B大王C大王A大王A大王B大王C====大王C大王B大王B大王C====大王A大王C====大王A========大王B大王C====大王B大王A====大王C============大王B大王C========大王B================大王C====================大王C========================================================================================================================================================

 

转载地址:http://rgbsl.baihongyu.com/

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