一、效率低下的HashTable容器
HashTable容器使用synchronized来保证线程安全,但在线程竞争激烈的情况下HashTable的效率非常低下。因为当一个线程访问HashTable的同步方法时,其他线程访问HashTable的同步方法时,可能会进入阻塞或轮询状态。如线程1使用put进行添加元素,线程2不但不能使用put方法添加元素,并且也不能使用get方法来获取元素,所以竞争越激烈效率越低。
二、ConcurrentHashMap的锁分段技术
HashTable容器在竞争激烈的并发环境下表现出效率低下的原因,是因为所有访问HashTable的线程都必须竞争同一把锁,那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,从而可以有效的提高并发访问效率,这就是ConcurrentHashMap所使用的锁分段技术,首先将数据分成一段一段的存储,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。
三、ConcurrentHashMap的结构
ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。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。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组,Segment的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构, 一个Segment里包含一个HashEntry数组,每个HashEntry是一个链表结构的元素, 每个Segment守护者一个HashEntry数组里的元素,当对HashEntry数组的数据进行修改时,必须首先获得它对应的Segment锁。
四、区别
1.ConcurrentHashMap可以对数据进行一边增删,一边遍历。
2.HashMap是线程不安全的,在并发情况下不建议使用HashMap。
3.Hashtable在使用iterator遍历的时候,如果其他线程,包括本线程对Hashtable进行了put,remove等更新操作的话,就会抛出ConcurrentModificationException异常
五、示例代码:
import java.util.Map; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; /** * ConcurrentHashMap允许同时进行增加,删除,更新,遍历。 */ public class ConcurrentHashMapDemo { private static ConcurrentHashMap<String,String> concurrentHashMap=new ConcurrentHashMap<>(); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread addThread=new Thread(new AddThread()); Thread removeThread =new Thread(new RemoveThread()); addThread.start(); removeThread.start(); Thread.sleep(5*1000); System.out.println("开始遍历ConcurHashMap:"); for(Map.Entry<String ,String > mapEntry : concurrentHashMap.entrySet()) { System.out.println("key: "+mapEntry.getKey()+" ,value: "+mapEntry.getValue()); } } static class AddThread implements Runnable { @Override public void run() { for(int i=1;i<10;i++) { concurrentHashMap.put("key"+i,String.valueOf(i)); System.out.println("add key :"+i+" ,value:"); } } } static class RemoveThread implements Runnable { @Override public void run() { for(int i=1;i<5;i++) { concurrentHashMap.remove("key"+i); System.out.println("remove key:"+i); } } } }