【JAVA】Java8开始ConcurrentHashMap,为什么舍弃分段锁

news2024/11/15 7:32:17

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前言

正文

分段锁的好处：

结语

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前言

在Java 8中，ConcurrentHashMap的实现经历了重大的改进，其中最引人注目的变化之一就是舍弃了传统的分段锁机制，转而采用了基于CAS操作的新型分段锁设计。这一变革使得ConcurrentHashMap更好地适应了高并发环境，充分发挥了现代多核处理器的性能潜力。本文将深入探讨为何在Java 8中舍弃传统分段锁，以及新设计的优势和影响。

正文

Java 8中的ConcurrentHashMap引入了新的实现方式，即采用了基于CAS (Compare and Swap) 操作的分段锁的设计，而不再使用Java 7及之前版本中的传统分段锁。

Java 8 ConcurrentHashMap的设计采用了一种更加细粒度的锁机制，即将整个Map分为多个段(segment)，每个段维护一部分键值对。相比于整个Map使用一个大锁的传统方式，这种分段锁的设计可以降低锁的粒度，提高并发性能。

分段锁的好处：

细粒度的锁： 每个段都有自己的锁，这样在多线程环境中只有在需要同步的地方才会进行锁的竞争，降低了锁的争用情况。
提高并发性能： 因为只有在操作同一个段的时候才会出现锁竞争，所以各个段之间的操作可以并行执行，提高了并发性能。
减小锁的持有时间： 操作只需要对影响的段进行加锁，而不是整个Map，减小了锁的持有时间，提高了并发度。
减小了死锁的可能性： 锁的范围缩小到了每个段，降低了死锁的可能性。

总体来说，Java 8中的ConcurrentHashMap采用分段锁的设计是为了更好地支持高并发的场景，提高了程序的性能和并发度。这种设计的优势在于能够在保证线程安全的同时，最大程度地减小锁的争用，提高并发性能。

结语

通过舍弃传统的分段锁，Java 8中的ConcurrentHashMap迈出了更为灵活和高效的一步。新的基于CAS的分段锁设计在提高并发性能、降低锁争用、减小锁持有时间等方面都取得了显著的成果。这个设计决策使得ConcurrentHashMap成为高并发场景中首选的数据结构之一，为开发人员提供了更好的工具，以便更好地处理多线程环境下的数据访问和修改。通过本文的了解，读者可以更深入地理解Java 8中ConcurrentHashMap的内部实现和其在多线程应用中的性能优势。