# ConcurrentHashMap 实现原理 由于 `HashMap` 是一个线程不安全的容器，主要体现在容量大于`总量*负载因子`发生扩容时会出现环形链表从而导致死循环。 因此需要支持线程安全的并发容器 `ConcurrentHashMap` 。 ## 数据结构  如图所示，是由 `Segment` 数组、`HashEntry` 数组组成，和 `HashMap` 一样，仍然是数组加链表组成。 `ConcurrentHashMap` 采用了分段锁技术，其中 `Segment` 继承于 `ReentrantLock`。不会像 `HashTable` 那样不管是 `put` 还是 `get` 操作都需要做同步处理，理论上 ConcurrentHashMap 支持 `CurrencyLevel` (Segment 数组数量)的线程并发。每当一个线程占用锁访问一个 `Segment` 时，不会影响到其他的 `Segment`。 ## get 方法 `ConcurrentHashMap` 的 `get` 方法是非常高效的，因为整个过程都不需要加锁。 只需要将 `Key` 通过 `Hash` 之后定位到具体的 `Segment` ，再通过一次 `Hash` 定位到具体的元素上。由于 `HashEntry` 中的 `value` 属性是用 `volatile` 关键词修饰的，保证了内存可见性，所以每次获取时都是最新值([volatile 相关知识点](https://github.com/crossoverJie/Java-Interview/blob/master/MD/Threadcore.md#%E5%8F%AF%E8%A7%81%E6%80%A7))。 ## put 方法 内部 `HashEntry` 类 ： ```java static final class HashEntry { final int hash; final K key; volatile V value; volatile HashEntry next; HashEntry(int hash, K key, V value, HashEntry next) { this.hash = hash; this.key = key; this.value = value; this.next = next; } } ``` 虽然 HashEntry 中的 value 是用 `volatile` 关键词修饰的，但是并不能保证并发的原子性，所以 put 操作时仍然需要加锁处理。 首先也是通过 Key 的 Hash 定位到具体的 Segment，在 put 之前会进行一次扩容校验。这里比 HashMap 要好的一点是：HashMap 是插入元素之后再看是否需要扩容，有可能扩容之后后续就没有插入就浪费了本次扩容(扩容非常消耗性能)。 而 ConcurrentHashMap 不一样，它是先将数据插入之后再检查是否需要扩容，之后再做插入。 ## size 方法 每个 `Segment` 都有一个 `volatile` 修饰的全局变量 `count` ,求整个 `ConcurrentHashMap` 的 `size` 时很明显就是将所有的 `count` 累加即可。但是 `volatile` 修饰的变量却不能保证多线程的原子性，所有直接累加很容易出现并发问题。 但如果每次调用 `size` 方法将其余的修改操作加锁效率也很低。所以做法是先尝试两次将 `count` 累加，如果容器的 `count` 发生了变化再加锁来统计 `size`。 至于 `ConcurrentHashMap` 是如何知道在统计时大小发生了变化呢，每个 `Segment` 都有一个 `modCount` 变量，每当进行一次 `put remove` 等操作，`modCount` 将会 +1。只要 `modCount` 发生了变化就认为容器的大小也在发生变化。