0

0

Java中为什么要使用ConcurrentHashMap_Java ConcurrentHashMap线程安全机制解析

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-12-14 21:45:46

|

714人浏览过

|

来源于php中文网

原创

ConcurrentHashMap通过分段锁与无锁读实现高性能线程安全:读操作无锁靠volatile,写操作仅锁单个桶,扩容等用CAS,避免HashMap的环形链表和Hashtable的全局锁瓶颈。

java中为什么要使用concurrenthashmap_java concurrenthashmap线程安全机制解析

因为普通 HashMap 不是线程安全的,而 Hashtable 和 synchronizedMap 又太“重”——ConcurrentHashMap 在保证线程安全的前提下,把锁粒度压到最低,读操作几乎无锁,写操作只锁住单个桶(bin),并发性能远超传统方案。

为什么不能直接用 HashMap

多线程环境下,HashMap 的 put() 可能触发扩容+链表迁移,若多个线程同时操作,极易引发环形链表,导致 get() 死循环、CPU 占满;此外,它不保证可见性与原子性,数据可能丢失或读到脏值。

Hashtable 和 Collections.synchronizedMap 的问题

它们对整个 map 加同一把全局锁:

  • 任意线程调用 put、get、size 都要排队等待
  • 读写互斥,无法并发读
  • 在高并发场景下吞吐量急剧下降,成为瓶颈

ConcurrentHashMap 是怎么做到又快又安全的

JDK 8+ 的核心策略是“分而治之 + 无锁优先”:

LongShot
LongShot

LongShot 是一款 AI 写作助手,可帮助您生成针对搜索引擎优化的内容博客。

下载

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 读操作完全无锁,靠 volatile 修饰的 table 和 Node 字段保证内存可见性
  • 写操作(如 put)只对目标桶的头节点加 synchronized 锁,不同桶之间互不影响
  • 初始化、扩容、计数等关键步骤大量使用 CAS(如 sizeCtl、nextTable 状态控制)
  • 链表过长(≥8)且数组足够大(≥64)时转红黑树,避免哈希碰撞导致的 O(n) 查找

实际使用要注意什么

它强大但有边界,用错反而埋坑:

  • 不允许 null 键或 null 值,否则直接抛 NullPointerException
  • 迭代器是弱一致性的:遍历时看不到其他线程刚做的修改,也不会抛 ConcurrentModificationException
  • 复合操作(如“先查再put”)不是原子的,要用 computeIfAbsent、putIfAbsent、merge 等内置原子方法
  • size() 返回的是近似值(基于分段计数+重试),如需精确统计,建议用 mappingCount()

基本上就这些。它不是万能锁,但确实是高并发 Map 场景下的首选——不复杂,但细节容易忽略。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

236

2023.09.22

java中null的用法
java中null的用法

在Java中,null表示一个引用类型的变量不指向任何对象。可以将null赋值给任何引用类型的变量,包括类、接口、数组、字符串等。想了解更多null的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

458

2024.03.01

c++中volatile关键字的作用
c++中volatile关键字的作用

本专题整合了c++中volatile关键字的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

69

2025.10.23

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

503

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

166

2025.12.24

java多线程相关教程合集
java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2026.01.21

C++多线程相关合集
C++多线程相关合集

本专题整合了C++多线程相关教程,阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

15

2026.01.21

golang map内存释放
golang map内存释放

本专题整合了golang map内存相关教程,阅读专题下面的文章了解更多相关内容。

75

2025.09.05

java入门学习合集
java入门学习合集

本专题整合了java入门学习指南、初学者项目实战、入门到精通等等内容,阅读专题下面的文章了解更多详细学习方法。

1

2026.01.29

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 3万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 7.8万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 52.6万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号