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ConcurrentHashMap面試題

001HashMap 和 ConcurrentHashMap的區別?

1)ConcurrentHashMap對整個桶數組進行了分割分段(Segment),然后在每一個分段上都用lock鎖進行保護,相對于HashTable的synchronized鎖的粒度更精細了一些,并發性能更好,而HashMap沒有鎖機制,不是線程安全的。(JDK1.8之后ConcurrentHashMap啟用了一種全新的方式實現,利用CAS算法。)
2)HashMap的鍵值對允許有null,但是ConCurrentHashMap都不允許。

002ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的區別?

ConcurrentHashMap 結合了 HashMap 和 HashTable 二者的優勢。HashMap 沒有考慮同步,HashTable 考慮了同步的問題。但是 HashTable 在每次同步執行時都要鎖住整個結構。ConcurrentHashMap 鎖的方式是稍微細粒度的。ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的區別主要體現在實現線程安全的方式上不同。
底層數據結構:JDK1.7的 ConcurrentHashMap 底層采用 分段的數組+鏈表 實現,JDK1.8 采用的數據結構跟HashMap1.8的結構一樣,數組+鏈表/紅黑二叉樹。Hashtable 和 JDK1.8 之前的 HashMap 的底層數據結構類似都是采用 數組+鏈表 的形式,數組是 HashMap 的主體,鏈表則是主要為了解決哈希沖突而存在的;
實現線程安全的方式(重要):① 在JDK1.7的時候,ConcurrentHashMap(分段鎖) 對整個桶數組進行了分割分段(Segment),每一把鎖只鎖容器其中一部分數據,多線程訪問容器里不同數據段的數據,就不會存在鎖競爭,提高并發訪問率。(默認分配16個Segment,比Hashtable效率提高16倍。) 到了 JDK1.8 的時候已經摒棄了Segment的概念,而是直接用 Node 數組+鏈表+紅黑樹的數據結構來實現,并發控制使用 synchronized 和 CAS 來操作。(JDK1.6以后 對 synchronized鎖做了很多優化) 整個看起來就像是優化過且線程安全的 HashMap,雖然在JDK1.8中還能看到 Segment 的數據結構,但是已經簡化了屬性,只是為了兼容舊版本;② Hashtable(同一把鎖) :使用 synchronized 來保證線程安全,效率非常低下。當一個線程訪問同步方法時,其他線程也訪問同步方法,可能會進入阻塞或輪詢狀態,如使用 put 添加元素,另一個線程不能使用 put 添加元素,也不能使用 get,競爭會越來越激烈效率越低。

003ConcurrentHashMap的并發度是什么?

程序運行時能夠同時更新ConccurentHashMap且不產生鎖競爭的最大線程數。默認為16,且可以在構造函數中設置。當用戶設置并發度時,ConcurrentHashMap會使用大于等于該值的最小2冪指數作為實際并發度(假如用戶設置并發度為17,實際并發度則為32)。

004ConCurrentHashmap 的key,value是否可以為null?

不行,如果key或者value為null會拋出空指針異常。

005ConcurrentHashMap使用什么技術來保證線程安全?

jdk1.7:Segment+HashEntry來進行實現的;
jdk1.8:放棄了Segment臃腫的設計,采用Node+CAS+Synchronized來保證線程安全;

006ConcurrentHashMap的get方法是否要加鎖,為什么?

不需要,get方法采用了unsafe方法,來保證線程安全。

007ConcurrentHashMap在JDK1.7和JDK1.8中實現有什么差別? JDK1.8解決了JDK1.7中什么問題?

HashTable : 使用了synchronized關鍵字對put等操作進行加鎖; 
ConcurrentHashMap JDK1.7:  使用分段鎖機制實現; 
ConcurrentHashMap JDK1.8: 則使用數組+鏈表+紅黑樹數據結構和CAS原子操作實現;

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