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这两个版本的区别重点在锁的粒度

ConcurrentHashMap 1.7

Java 7 里使用的是分段锁 (Segment)，底层依旧是数组，将数组分成 16 个 Segment，每个 Segment 下都有一个 HashMap 和 一个 ReentrantLock

不同线程访问不同 Segment 并不会触发锁，多线程访问同一个才会竞争，理论并发数默认 16

ConcurrentHashMap 1.8

Java 8 里去除了 Segment，采用跟 HashMap 相同的数据结构，数组 + 链表 + 红黑树 ，并且将 ReentrantLock 换成了 Synchronized

CAS

CAS 能够保证无锁操作下的原子性，具体是三个参数：地址（V）、原本值（A）、修改值（B）

• 线程先读取内存地址（V）获取值，记录到原本值（A）里

• 当线程准备更新地址（V）时，会先检查地址（V）当前值是否为记录的原本值（A）

  • 当前值和记录的原本值（A）相同，说明其他线程没有操作过，直接将地址值修改为修改值（B）

  • 当前值和记录的原本值（A）不同，说明其他线程修改过 V 的值，当前线程更新失败，通常尝试自旋或者放弃

1.8 插入

插入时采用 CAS 插入方法，冲突才会使用 Synchronized，但只对链表/红黑树的头节点上锁

因为锁住了头节点基本等于锁住了整个链表/红黑树，其他线程依旧可以对其他 bucket 进行操作，并发度大大提升

扩容的区别

Java 7 中的扩容

• 基于 Segment：ConcurrentHashMap 是由多个 Segment 组成的，每个 Segment 里面都包含着一个 HashMap，但 Segment 的数量并不会扩容，扩容的是 Segement 内的 HashMap，当 HashMap 达到扩容因子时，会单独为这个 Segment 进行扩容，并不会对整个 ConcurrentHashMap 进行扩容
• 扩容过程：每个 Segment 维护自己的扩容因子，当 Segment 里面的元素超过阈值时对该 Segment 进行扩容，扩容过程跟 HashMap 一致，不会影响整个 ConcurrentHashMap

Java 8 中的扩容

• 全局扩容：整个 ConcurrentHashMap 的元素总数超过阈值时，整个 ConcurrentHashMap 进行扩容
• 基于CAS进行扩容：ConcurrentHashMap 扩容跟 HashMap 基本一致，但是加上了 CAS 操作确保了线程安全。在扩容时，多个线程可以同时帮助扩容
• 渐进式扩容：在 JDK 1.8 中引入了渐进式扩容，扩容时并不是一次将所有数据重新分配，而是多个线程共同参与，逐步迁移旧数据到新数组中，减低扩容开销。
  • 扩容时先把 transferIndex 待迁移的旧数组下标范围标记 设为旧数组长度，线程通过 CAS “抢占” 一段下标范围（比如从 transferIndex 取 16 个下标）；
  • 线程迁移自己抢占的下标范围内的元素，迁移完后再 CAS 抢占新的范围，直到所有下标迁移完成；
  • “分段抢占、并行迁移”，避免单线程一次性迁移所有数据的开销。
  • 简单来说就算维护一个 transferIndex，线程循环 CAS 争夺下标，如果下标已经分配完了说明已经扩容完成

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