ConcurrentHashMap
使用concurrentHashMap之前先了解一下HashMap，在该文章中会看到HashMap在并发场景下是不安全的。ConcurrentHash(1.8) 为了解决HashMap不安全的问题，采用了CAS+synchronized技术，底层实现也是使用数组+链表+红黑树。
CAS算法：Compare and swap (比较转换)
包括三个操作数：
1、内存值(V)
2、预估值(A)
3、更新值(B)
当且仅当 V==A 时 允许修改，否则不执行任何操作
源码
构造函数
ConcurrentHashMap()
ConcurrentHashMap(int initialCapacity)
ConcurrentHashMap(int initialCapacity, float loadFactor)
ConcurrentHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)
常量
MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30 //最大容量 1 073 741 824
DEFAULT_CAPACITY = 16 //默认容量
MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8 //最大数组大小
DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL = 16 //
LOAD_FACTOR = 0.75f //负载因子
TREEIFY_THRESHOLD = 8 //树化的阙值
UNTREEIFY_THRESHOLD = 6 //链表化的阙值
MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64 //树化，hash表中元素最小容量
MIN_TRANSFER_STRIDE = 16
RESIZE_STAMP_BITS = 16
MAX_RESIZERS = (1 << (32 - RESIZE_STAMP_BITS)) - 1
RESIZE_STAMP_SHIFT = 32 - RESIZE_STAMP_BITS
MOVED = -1 //表示正在转移
TREEBIN = -2 //已经转移成树
RESERVED = -3 //hash for transient reservations
HASH_BITS = 0x7fffffff //usable bits of normal node hash
成员变量
transient volatile Node<K,V>[] table; //默认为null，初始化发生在第一次插入操作，默认大小为16的数组，用来存储Node节点数据，扩容时大小总是2的幂次方
private transient volatile Node<K,V>[] nextTable; // 默认为null，扩容时新生成的数组，其大小为原数组的两倍
private transient volatile long baseCount; //
private transient volatile int sizeCtl; // -1表示正在初始化，-N标示有N-1个线程进行扩容；table未初始化，表示需要初始化的大小，table初始化过，表示table的容量，默认table大小的0.75
内部类
Node：保存key，value及key的hash值的数据结构。
其中value和next都用volatile修饰，保证并发的可见性。
ForwardingNode：一个特殊的Node节点，hash值为-1，其中存储nextTable的引用。
只有table发生扩容的时候，ForwardingNode才会发挥作用，
作为一个占位符放在table中表示当前节点为null或则已经被移动
核心函数
put
1、初始化table
2、如果当前bucket为空，使用CAS操作，将Node放到对应bucket中
3、如果当前map正在扩容，f.hash == MOVED， 则跟其他线程一起进行扩容
4、出现hash冲突则采用synchronized关键字，倘若当前hash对应的节点是链表的头节点，遍历链表，若找到对应的node节点，则修改node节点的val，否则在链表末尾添加node节点；倘若当前节点是红黑树的根节点，在树结构上遍历元素，更新或增加节点
public V put(K key, V value) {
return putVal(key, value, false);
}
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
//key 和value 都不能是null
if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
//计算hash值 (h ^ (h >>> 16)) & HASH_BITS;//0x7fffffff；保证了hash >= 0.
int hash = spread(key.hashCode());
int binCount = 0;
for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
Node<K,V> f; int n, i, fh;
if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
// 初始化table数组操作，若sizeCtl为0则table大小为16，否则为sizeCtl大小
tab = initTable();
else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
//通过hash得到数组下标，若该位置为null，新建节点放在该位置上
if (casTabAt(tab, i, null,
new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
break; // no lock when adding to empty bin
}
//MOVED为-1，代表该位置的头节点为forwarding nodes，表明该位置正在进行扩容
else if ((fh = f.hash) == MOVED)
tab = helpTransfer(tab, f);
//下面分普通链表与树进行插入操作
else {
V oldVal = null;
// 插入操作被锁保护，锁为头节点对象
synchronized (f) {
if (tabAt(tab, i) == f) {
if (fh >= 0) {
binCount = 1;
for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
K ek;
if (e.hash == hash &&
((ek = e.key) == key ||
(ek != null && key.equals(ek)))) {
oldVal = e.val;
if (!onlyIfAbsent)
e.val = value;
break;
}
Node<K,V> pred = e;
if ((e = e.next) == null) {
pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
value, null);
break;
}
}
}
else if (f instanceof TreeBin) {
Node<K,V> p;
binCount = 2;
if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
value)) != null) {
oldVal = p.val;
if (!onlyIfAbsent)
p.val = value;
}
}
}
}
if (binCount != 0) {
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
treeifyBin(tab, i);
if (oldVal != null)
return oldVal;
break;
}
}
}
addCount(1L, binCount);
return null;
}
get
public V get(Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;
int h = spread(key.hashCode());
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {
if ((eh = e.hash) == h) {
if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
return e.val;
}
else if (eh < 0)
return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
while ((e = e.next) != null) {
if (e.hash == h &&
((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
return e.val;
}
}
return null;
}
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