0

0

在Java里ConcurrentHashMap如何实现线程安全_Java并发集合工具解析

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-02-10 14:58:38

|

287人浏览过

|

来源于php中文网

原创

ConcurrentHashMap线程安全靠分段锁(JDK7)或CAS+synchronized单节点锁(JDK8+),读操作无锁,写操作仅锁冲突桶;put流程含CAS插入、树根锁或链表头锁;size()非精确;for-each遍历时修改结构会抛异常;computeIfAbsent嵌套调用同桶key将死锁。

在java里concurrenthashmap如何实现线程安全_java并发集合工具解析

ConcurrentHashMap 的线程安全不是靠 synchronized 锁整个表

它用的是分段锁(JDK 7)或 CAS + synchronized 锁单个 Node(JDK 8+),核心思路是缩小锁粒度。JDK 8 彻底抛弃了 Segment,改用 volatile 修饰的 table 数组 + 对每个桶(bin)头节点加锁。这意味着:只有哈希冲突严重、多个线程同时往同一个桶写时才会真正阻塞。

常见误解是“它比 HashMap 多加了个锁”,其实它根本没锁整个结构——读操作基本无锁(依赖 volatilefinal 字段的内存语义),写操作只锁必要的一小块。

put 方法在 JDK 8 中如何避免全局竞争

put 执行流程关键点:

  • 先通过 spread(key.hashCode()) 计算索引,再用 tabAt(table, i) 无锁读取桶首节点
  • 如果桶为空,尝试用 casTabAt 原子插入;失败则进入自旋重试
  • 如果桶是红黑树节点,直接加 synchronized 锁住树根节点操作
  • 如果是链表,先锁住该链表头节点(synchronized (f)),再遍历插入或更新
  • 当链表长度 ≥ 8 且 table.length ≥ 64 时,才触发树化;否则先扩容

注意:size() 不是 O(1),它要累加所有 CounterCell 并加上 baseCount,可能有轻微误差;如需精确计数,应配合 LongAdder 单独维护。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

为什么不能用 for-each 遍历 ConcurrentHashMap 修改结构

虽然 ConcurrentHashMap 的迭代器是弱一致性的(weakly consistent),但以下操作仍会抛 ConcurrentModificationException

HARPA AI
HARPA AI

浏览器插件,ChatGPT自动化助手,将ChatGPT集成到谷歌搜索

下载
  • for (String s : map.keySet()) { map.remove(s); } 中边遍历边删
  • 调用 clear()replaceAll() 期间,另一个线程正在 put

正确做法是使用 computeIfAbsentmergereplace 等原子方法,或显式用 keySet().forEach(...) 配合不可变操作。若必须边遍历边删,请用 mappingCount() 判断后,改用 remove(key, value) 带条件删除。

computeIfAbsent 的陷阱:lambda 内部不能递归调用自己

computeIfAbsent 在 key 不存在时执行 mappingFunction,并将结果写入 map —— 但这个过程是加锁的(锁对应桶)。如果 lambda 里又调用了 computeIfAbsent 且目标 key 落在同一桶,会死锁。

示例错误写法:

map.computeIfAbsent("a", k -> map.computeIfAbsent("b", k2 -> "value"));

更隐蔽的问题是:lambda 中触发了可能映射到同一桶的其他 key 计算(比如字符串哈希巧合相同)。规避方式包括:

  • 确保 mappingFunction 是纯函数、无副作用、不访问本 map
  • compute 替代,手动控制锁范围
  • 对高风险场景,提前预估 key 分布,用不同哈希策略隔离桶

实际开发中,最容易被忽略的是 computeIfAbsent 的锁范围和嵌套调用风险——它不像表面看起来那么“安全”。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

668

2023.08.02

php中foreach用法
php中foreach用法

本专题整合了php中foreach用法的相关介绍,阅读专题下面的文章了解更多详细教程。

161

2025.12.04

js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

464

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

213

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1541

2023.10.24

字符串介绍
字符串介绍

字符串是一种数据类型,它可以是任何文本,包括字母、数字、符号等。字符串可以由不同的字符组成,例如空格、标点符号、数字等。在编程中,字符串通常用引号括起来,如单引号、双引号或反引号。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

635

2023.11.24

java读取文件转成字符串的方法
java读取文件转成字符串的方法

Java8引入了新的文件I/O API,使用java.nio.file.Files类读取文件内容更加方便。对于较旧版本的Java,可以使用java.io.FileReader和java.io.BufferedReader来读取文件。在这些方法中,你需要将文件路径替换为你的实际文件路径,并且可能需要处理可能的IOException异常。想了解更多java的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

821

2024.03.22

php中定义字符串的方式
php中定义字符串的方式

php中定义字符串的方式:单引号;双引号;heredoc语法等等。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

792

2024.04.29

包子漫画网页版入口与全集阅读指南_正版免费漫画快速访问方法
包子漫画网页版入口与全集阅读指南_正版免费漫画快速访问方法

本专题汇总了包子漫画官网和网页版入口,提供最新章节抢先看方法、正版免费阅读指南,以及稳定访问方式,帮助用户快速直达包子漫画页面,无广告畅享全集漫画内容。

18

2026.02.10

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 3.4万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.1万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 62.6万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号