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ConcurrentHashMap面试题

001HashMap 和 ConcurrentHashMap的区别?

1)ConcurrentHashMap对整个桶数组进行了分割分段(Segment),然后在每一个分段上都用lock锁进行保护,相对于HashTable的synchronized锁的粒度更精细了一些,并发性能更好,而HashMap没有锁机制,不是线程安全的。(JDK1.8之后ConcurrentHashMap启用了一种全新的方式实现,利用CAS算法。)
2)HashMap的键值对允许有null,但是ConCurrentHashMap都不允许。

002ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别?

ConcurrentHashMap 结合了 HashMap 和 HashTable 二者的优势。HashMap 没有考虑同步,HashTable 考虑了同步的问题。但是 HashTable 在每次同步执行时都要锁住整个结构。ConcurrentHashMap 锁的方式是稍微细粒度的。ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别主要体现在实现线程安全的方式上不同。
底层数据结构:JDK1.7的 ConcurrentHashMap 底层采用 分段的数组+链表 实现,JDK1.8 采用的数据结构跟HashMap1.8的结构一样,数组+链表/红黑二叉树。Hashtable 和 JDK1.8 之前的 HashMap 的底层数据结构类似都是采用 数组+链表 的形式,数组是 HashMap 的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的;
实现线程安全的方式(重要):① 在JDK1.7的时候,ConcurrentHashMap(分段锁) 对整个桶数组进行了分割分段(Segment),每一把锁只锁容器其中一部分数据,多线程访问容器里不同数据段的数据,就不会存在锁竞争,提高并发访问率。(默认分配16个Segment,比Hashtable效率提高16倍。) 到了 JDK1.8 的时候已经摒弃了Segment的概念,而是直接用 Node 数组+链表+红黑树的数据结构来实现,并发控制使用 synchronized 和 CAS 来操作。(JDK1.6以后 对 synchronized锁做了很多优化) 整个看起来就像是优化过且线程安全的 HashMap,虽然在JDK1.8中还能看到 Segment 的数据结构,但是已经简化了属性,只是为了兼容旧版本;② Hashtable(同一把锁) :使用 synchronized 来保证线程安全,效率非常低下。当一个线程访问同步方法时,其他线程也访问同步方法,可能会进入阻塞或轮询状态,如使用 put 添加元素,另一个线程不能使用 put 添加元素,也不能使用 get,竞争会越来越激烈效率越低。

003ConcurrentHashMap的并发度是什么?

程序运行时能够同时更新ConccurentHashMap且不产生锁竞争的最大线程数。默认为16,且可以在构造函数中设置。当用户设置并发度时,ConcurrentHashMap会使用大于等于该值的最小2幂指数作为实际并发度(假如用户设置并发度为17,实际并发度则为32)。

004ConCurrentHashmap 的key,value是否可以为null?

不行,如果key或者value为null会抛出空指针异常。

005ConcurrentHashMap使用什么技术来保证线程安全?

jdk1.7:Segment+HashEntry来进行实现的;
jdk1.8:放弃了Segment臃肿的设计,采用Node+CAS+Synchronized来保证线程安全;

006ConcurrentHashMap的get方法是否要加锁,为什么?

不需要,get方法采用了unsafe方法,来保证线程安全。

007ConcurrentHashMap在JDK1.7和JDK1.8中实现有什么差别? JDK1.8解決了JDK1.7中什么问题?

HashTable : 使用了synchronized关键字对put等操作进行加锁; 
ConcurrentHashMap JDK1.7:  使用分段锁机制实现; 
ConcurrentHashMap JDK1.8: 则使用数组+链表+红黑树数据结构和CAS原子操作实现;

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