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搞懂HashTable, HashMap, ConcurrentHashMap 的区别，看着一篇就足够了！！！

article 2024/11/15 8:28:14

🛩️🛩️🛩️ 今天给大家分享的是 HashTable, HashMap, ConcurrentHashMap之间的区别，也是自己学习过程中的总结。

清风的CSDN博客

🛩️🛩️🛩️希望我的文章能对你有所帮助，有不足的地方还请各位看官多多指教，大家一起学习交流！

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一、HashTable

二、ConcurrentHashMap

三、相关问题

3.1 ConcurrentHashMap的读是否要加锁，为什么

3.2 ConcurrentHashMap的锁分段技术

3.3 ConcurrentHashMap在jdk1.8做了哪些优化？

3.4 Hashtable和HashMap、ConcurrentHashMap 之间的区别?

HashMap 本身不是线程安全的。

在多线程环境下使用哈希表可以使用 :

Hashtable
ConcurrentHashMap

一、HashTable

HashTable 只是简单的把关键方法加上了 synchronized 关键字。

这相当于直接针对 Hashtable 对象本身加锁，任意操作就会涉及到对this的加锁。

如果多线程访问同一个 Hashtable 就会直接造成锁冲突
size 属性也是通过 synchronized 来控制同步, 也是比较慢的
一旦触发扩容, 就由该线程完成整个扩容过程，这个过程会涉及到大量的元素拷贝, 效率会非常低

二、ConcurrentHashMap

相比于 Hashtable 做出了一系列的改进和优化，以 Java1.8 为例：

读操作没有加锁(但是使用了 volatile 保证从内存读取结果), 只对写操作进行加锁，加锁的方式仍然是是用 synchronized, 但是不是锁整个对象, 而是 "锁桶" (用每个链表的头结点作为锁对象), 大大降低了锁冲突的概率。
充分利用 CAS 特性，(前篇文章给大家详细介绍过), 比如 size 属性通过 CAS 来更新,避免出现重量级锁的情况。
优化了扩容方式: 化整为零

发现需要扩容的线程, 只需要创建一个新的数组, 同时只搬几个元素过去。
扩容期间, 新老数组同时存在。
后续每个来操作 ConcurrentHashMap 的线程, 都会参与搬家的过程，每个操作负责搬运一小部分元素。
搬完最后一个元素再把老数组删掉。
插入只往新数组加。
查找需要同时查新数组和老数组。

三、相关问题

3.1 ConcurrentHashMap的读是否要加锁，为什么

读操作没有加锁，目的是为了进一步降低锁冲突的概率。为了保证读到刚修改的数据, 搭配了

volatile 关键字

3.2 ConcurrentHashMap的锁分段技术

简单的说就是把若干个哈希桶分成一个 "段" (Segment), 针对每个段分别加锁。目的也是为了降低锁竞争的概率，当两个线程访问的数据恰好在同一个段上的时候, 才触发锁竞争。

3.3 ConcurrentHashMap在jdk1.8做了哪些优化？

取消了分段锁, 直接给每个哈希桶(每个链表)分配了一个锁(就是以每个链表的头结点对象作为锁对象)。
将原来数组 + 链表的实现方式改进成数组 + 链表 / 红黑树的方式，当链表较长的时候(大于等于8 个元素)就转换成红黑树。

3.4 Hashtable和HashMap、ConcurrentHashMap 之间的区别?

HashMap: 线程不安全，key 允许为 null
Hashtable: 线程安全。使用 synchronized 锁 Hashtable 对象, 效率较低。 key 不允许为 null
ConcurrentHashMap: 线程安全。使用 synchronized 锁每个链表头结点, 锁冲突概率低, 充分利用CAS 机制，优化了扩容方式， key 不允许为 null