jdk1.8 ConcurrentHashMap 的工作原理及代码实现,如何统计所有的元素个数

ConcurrentHashMap 的工作原理及代码实现：

相比于1.7版本，它做了两个改进

1、取消了segment分段设计，直接使用Node数组来保存数据，并且采用Node数组元素作为锁来实现每一行数据进行加锁来进一步减少并发冲突的概率

2、将原本数组+单向链表的数据结构变更为了数组+单向链表+红黑树的结构。为什么要引入红黑树呢？在正常情况下，key hash之后如果能够很均匀的分散在数组中，那么table数组中的每个队列的长度主要为0或者1.但是实际情况下，还是会存在一些队列长度过长的情况。如果还采用单向列表方式，那么查询某个节点的时间复杂度就变为O(n); 因此对于队列长度超过8的列表，JDK1.8采用了红黑树的结构，那么查询的时间复杂度就会降低到O(logN),可以提升查找的性能； 

JDK1.8中，Segment类只有在序列化和反序列化时才会被用到；

抛弃了原有的 Segment 分段锁，而采用了 CAS + synchronized 来保证并发安全性。

1. transient volatile Node<K,V>[] table;

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        volatile V val;
        volatile Node<K,V> next;

        Node(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.val = val;
            this.next = next;
        }
}

1. Node类

Node类主要用于存储具体键值对，其子类有ForwardingNode、ReservationNode、TreeNode和TreeBin四个子类。四个子类具体的代码在之后的具体例子中进行分析讲解。

2. Traverser类

Traverser类主要用于遍历操作，其子类有BaseIterator、KeySpliterator、ValueSpliterator、EntrySpliterator四个类，BaseIterator用于遍历操作。KeySplitertor、ValueSpliterator、EntrySpliterator则用于键、值、键值对的划分。

3. CollectionView类

CollectionView抽象类主要定义了视图操作，其子类KeySetView、ValueSetView、EntrySetView分别表示键视图、值视图、键值对视图。对视图均可以进行操作。

4. Segment类

Segment类在JDK1.8中与之前的版本的JDK作用存在很大的差别，JDK1.8下，其在普通的ConcurrentHashMap操作中已经没有失效，其在序列化与反序列化的时候会发挥作用。

5. CounterCell

CounterCell类主要用于对baseCount的计数。

如何统计所有的元素个数：

transient volatile CounterCell[] counterCells; 可方便的计算hashmap中所有元素的个数，性能大大优于jdk1.7中的size()方法