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ConcurrentHashMap

时间:2020-04-14 10:54:18      阅读:70      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:一件事   hashtable   ble   阈值   素数   技巧   lca   value   原因   

??本文专门解析 JDK 1.8 ConcurrentHashMap,文中你可以找到大多数关于 ConcurrentHashMap 问题的答案,正因为本文仅专注于 ConcurrentHashMap,因此就没有与 HashMap 等纵向比较的内容。

为了便于说明下文的 chm 与 ConcurrentHashMap 同意。

我们来看一下 chm 持有数据的结构

// chm 通过一个 Node<K, V> 数组 table 来持有全部数据,每一个 Node 表示一个元素。而每个 Node 的 next 属性则指向链表中的下一个元素,当链表长度大于等于 8 时链表可能会被转化为红黑树以降低搜索复杂度。
transient volatile Node<K,V>[] table;

// nextTable 是一个临时的 Node<K, V> 数组,当数据需要迁移的时候,chm 会把数据都迁移到 nextTable 上,待数据迁移完成再 table = nextTable。
private transient volatile Node<K,V>[] nextTable;

技术图片

先要说明一下不同 hash 值代表的意思,以及 sizeCtl 这个复杂变量的各种含义。
第一件事,不同hash值所表示的含义

数据类型 变量名 hash值 含义
int MOVED -1 该位置的桶已被转移到新数组
int TREEBIN -2 该节点为红黑树 root 节点
int RESERVED -3 不清楚
int HASH_BITS 0x7fffffff 使得到的 Hash 值为正数

第二件事,是关于sizeCtl各种取值的含义:

数据类型 数值 含义
int 正整数 初始化之前表示初始化容量
int 正整数 初始化之后表示扩容阈值,值为 0.75*table.length
int 0 表示初始化容量为 0
int -1 表示数组正在进行初始化
int -(1+N) 表示有 N 个线程正在迁移数组,-2 表示有一个线程正在迁移数组

ConcurrentHashMap(int initialCapacity)

public ConcurrentHashMap(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        /**
         * int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
         * 如果容量大于等于 chm 最大容量的一半,那就直接把最大的容量赋值给 cap;
         * 否则,将 1.5*容量+1 向上取一个最近的 2 的次方。
         * 例如:容量为 10 运算之后得到 16 向上取一个最近的 2 的次方得到的就是16
         *      容量为 11 运算之后得到 17 向上取一个最近的 2 的次方得到的就是32
         */
        int cap = ((initialCapacity >= (MAXIMUM_CAPACITY >>> 1)) ?
                MAXIMUM_CAPACITY :
                tableSizeFor(initialCapacity + (initialCapacity >>> 1) + 1));
        this.sizeCtl = cap;
}

V get(Object key)

我们首先来看一下 get(Object key) 方法。

??我建议这时候自己先想一想:如果叫你实现这个 get 方法你的步骤是怎样的?

public V get(Object key) {
        Node<K,V>[] tab;
        Node<K,V> e, p;
        int n, eh;
        K ek;
        // 使得 hash 数的分布更加均匀,同时保证返回正数,详情看下面 spread 函数的解析
        int h = spread(key.hashCode());
        // 只有数组存在,长度大于0,对应元素存在才执行下面的代码,否则直接跳到最后面返回一个 null
        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;
            }
            /**
             * 表明该节点正在扩容或该节点为红黑树节点
             * 因为扩容时节点的hash会被谁值为值为MOVED = -1
             * 红黑树节点的hash值全为TREEBIN = -2
             */
            else if (eh < 0)
                return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
            // 搜索链表
            while ((e = e.next) != null) {
                if (e.hash == h &&
                        ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
                    return e.val;
            }
        }
        return null;
    }

int spread(int h)

这个方法做了两件事:

  1. 让 h 的高 16 位与低 16 位进行异或,使得 hash 值的分布更加均匀
  2. 将高低位异或后的结果与 HASH_BITS 进行与运算,使得到的值为正数。

二进制中最高位为 1 表示负数,最高位为 0 表正数 。又因为 0x7fffffff 是一个最高位为 0 其余位为 1 的数,因此与 0x7fffffff 相与得到的总会是一个正数。

int HASH_BITS = 0x7fffffff;
// 0x7fffffff二进制表示:0111 1111 1111 1111   1111 1111 1111 1111;
int spread(int h) {
        return (h ^ (h >>> 16)) & HASH_BITS;
}

V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent)

onlyIfAbsent 是什么意思?

onlyIfAbsent 的意思是:如果要 put 的值已经存在,那我不会覆盖它。 onlyIfAbsent 为 false 表示可以覆盖。
举例:当 chm 存在一个键值对(K = 1,V = 1)这时我 put 一个键值对(K = 1,V = 2),因为put方法的 onlyIfAbsent 为 false,所以 chm 中的键值对成了(K = 1,V = 2),返回旧值 V = 1。

ConcurrentHashMap 和 HashTable 为什么不允许 K 和 V 的值为 null ?

因为这两个数据结构都用于并发操作,当你取得一个 null 的时候,我们不能确定这个 null 是你取到的 V 值,还是因为没找到而返回 null。
如果再用 conatinsKey 去确定的话,在这两个方法执行的间隔中,数值会可能会变化,因为这是一个支持高并发的数据结构,所以干脆禁止 K V 为 null。

    final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
        
        if (key == null || value == null)
            throw new NullPointerException();
        int hash = spread(key.hashCode());
        // 存储一个桶拥有的节点数,当节点大于等于8时,需进行树化
        int binCount = 0;
        for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
            Node<K,V> f;
            int n, i, fh;
            // 初始化table
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
                tab = initTable();
            // 对应位置为 null,则尝试 cas 插入
            else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
                if (casTabAt(tab, i, null, new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
                    break;                   // no lock when adding to empty bin
            }
            // 开头写明白了,hash == MOVED 说明这个桶已经被迁移走了
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                // 帮助完成数据迁移的工作
                tab = helpTransfer(tab, f);
            // 下面就是正常状态下的查找操作,暂时不展开,先把上面的理解好
            else {...}
        }
        
        //标记新元素的加入
        addCount(1L, binCount);
        return null;
    }

下面我用一个流程图说明了putVal方法的大致逻辑,应该算是蛮清楚的。
技术图片

现在我再展开正常状态下的查找操作的那一段代码,到了这里就比较简单了。

else {
    V oldVal = null;
    // 锁住头结点
    synchronized (f) {
        // 双重检查,判断节点上的元素是否遭到过修改,如果失败则进行下一次 for 循环
        if (tabAt(tab, i) == f) {
            // 头结点的 hash 值大于零说明是链表
            if (fh >= 0) {
                binCount = 1;
                // binCount 等于链表的节点数
                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;
                        // 如果onlyIfAbsent为false,那就使用新值覆盖旧值
                        if (!onlyIfAbsent)
                            e.val = value;
                        break;
                    }
                    Node<K,V> pred = e;
                    // 尾插法,建议画图理解
                    if ((e = e.next) == null) {
                        pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
                                                  value, null);
                        break;
                    }
                }
            }
            // TreeBin为红黑树的root节点,它持有一整树
            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) {
        // 链表树化的值:int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
            // 即使到了这里,也不一定会树化,如果数组长度小于64则进行数组的扩容
            treeifyBin(tab, i);
        if (oldVal != null)
            return oldVal;
        break;
    }
}

void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int index)

??上面这一段代码的结尾处刚说到,如果一个链表的节点数大于等于 8 ,则会进入treeifyBin(tab, i)
??能够进入到这个方法那么 i 位置上的节点数必然是大于等于 8 的,即使达到了红黑树的树化阈值那也不一定会树化。

  • 如果现在数组长度小于 64,那么进行数组的扩容,将这些碰撞的元素分散到一个更大的空间中去
  • 如果长度大于等于 64,那么就树化该节点上的链表,并用一个TreeBin结构——这是树的root节点——来持有树。
private final void treeifyBin(ConcurrentHashMap.Node<K,V>[] tab, int index) {
        Node<K,V> b; int n, sc;
        if (tab != null) {
            // 数组长度小于64时进行的是数组的扩容
            if ((n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
                // 注意,在这里n就已经加倍了
                tryPresize(n << 1);
            // hash > 0 表示该节点是一个处在正常状态下的节点,没有在迁移,也不是红黑树节点
            else if ((b = tabAt(tab, index)) != null && b.hash >= 0) {
                synchronized (b) {
                    // 双重检查
                    if (tabAt(tab, index) == b) {
                        TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
                        for (Node<K,V> e = b; e != null; e = e.next) {
                            TreeNode<K,V> p =
                                    new TreeNode<K,V>(e.hash, e.key, e.val,
                                            null, null);
                            if ((p.prev = tl) == null)
                                hd = p;
                            else
                                tl.next = p;
                            tl = p;
                        }
                        setTabAt(tab, index, new TreeBin<K,V>(hd));
                    }
                }
            }
        }
    }

??上面这一段代码应该还是蛮清楚的,就两个分支:扩容和树化,区别这两个分支的因素是数组容量,容量小于 64 扩容,否则树化。

void tryPresize(int size)

迁移任务中的任务包概念是什么?

在多线程环境下,旧数组的迁移任务可以由多个线程同时进行,chm 会将一整个迁移任务分成很多个任务包,每个任务包的大小是 stride(步长)。
每一个线程要加入迁移任务首先要将 rs + 1,表示有一个新的线程加入了迁移任务。一个线程完成了自己的迁移任务之后需要系统重新分配任务包,再进行迁移。

    // 这一段代码主要是进行迁移前的准备工作
    private final void tryPresize(int size) {

        int c = (size >= (MAXIMUM_CAPACITY >>> 1)) ? MAXIMUM_CAPACITY :
                tableSizeFor(size + (size >>> 1) + 1);
        int sc;
        // sizeCtl大于 0,表示sizeCtl现在存的就是数组容量的初始值
        while ((sc = sizeCtl) >= 0) {
            Node<K,V>[] tab = table; int n;
            /**
             * 下面这个一段 if 语句,用来初始化数组
             *
             * 我是从putVal -> treeifyBin -> tryPresize 一路看来的
             * 我很疑惑明明 putVal 里面已经保证了数组的初始化,为什么这里还要判断数组是否为 null?
             * 理由很简单,不仅仅是 treeifyBin,还有别的方法调用了 tryPresize,而那个方法没有保证数组的初始化
             * ,我找了一下发现,putAll 方法也调用了tryPresize。
             */
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0) {
                // 取较大值来创建数组
                n = (sc > c) ? sc : c;
                if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
                    try {
                        if (table == tab) {
                            @SuppressWarnings("unchecked")
                            Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
                            table = nt;
                            sc = n - (n >>> 2);
                        }
                    } finally {
                        // 将sizeCtl设置为新数组容量的四分之三,表示为扩容阈值。
                        sizeCtl = sc;
                    }
                }
            }
            /**
             * int MAX_VALUE = 0x7fffffff
             * 0x7fffffff == 0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
             * MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
             * 如果使用 sizeCtl 来初始化 || 传进来的size大于等于 MAXIMUM_CAPACITY 表示在迁移的时候发生了OOM,在transfer方法的初始化代码中可能会发生OOM
             */
            else if (c <= sc || n >= MAXIMUM_CAPACITY)
                break;
            else if (tab == table) {
                // 先去看resizeStamp方法的解析,看完后接着往下走
                int rs = resizeStamp(n);
                // sc为-1表示正在进行初始化,sc < -1 表示正在进行迁移
                if (sc < 0) {
                    Node<K,V>[] nt;
                    /**
                     * (sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs ==>不清楚原因
                     * sc == rs + 1             ==>不清楚
                     * sc == rs + MAX_RESIZERS  ==>同时参与的线程数已达最大值
                     * (nt = nextTable) == null ==>整个数组的迁移已经完成
                     * transferIndex <= 0       ==>迁移已经完成
                     */
                    if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs + 1 ||
                            sc == rs + MAX_RESIZERS || (nt = nextTable) == null ||
                            transferIndex <= 0)
                        break;
                    /**
                     * 将自己重新加入迁移任务,迁移线程 +1
                     */
                    if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1))
                        transfer(tab, nt);
                }
                /**
                 * sc >= 0 创建新数组,将当前线程作为迁移的第一个线程。详情看resizeStamp方法解析
                 */
                else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc,
                        (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))
                    transfer(tab, null);
            }
        }
    }

int resizeStamp(int n)

??这应该算是 chm 的难点之一,但我保证能让你理解好这个方法。

??传进来的这个n表示的是旧数组的容量,我们的目的是通过resizeStamp方法将数组容量n和sizeCtl能够用一个32位的数字表示。技巧就是:这个二进制从左往右数第一位为 1,表示这个二进制是一个负数,紧接着的 15 位表示数组容量,剩下来 16 位表示sizeCtl的值。

// 数组容量的最大值
private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

private static int RESIZE_STAMP_BITS = 16;

// 既然上面是 16,那 32 - 16 得到的自然是 15,记住它的值 15,等下要用到。
private static final int RESIZE_STAMP_SHIFT = 32 - RESIZE_STAMP_BITS;

static final int resizeStamp(int n) {
        return Integer.numberOfLeadingZeros(n) | (1 << (RESIZE_STAMP_BITS - 1));
    }

Integer.numberOfLeadingZeros(int i)

这个方法的作用是取得传入数字,从高位起遇到第一个 1 之前的 0 的个数。OK!

看一下我举的例子,形象理解一下

Integer.numberOfLeadingZeros(n) 
将这个数作为一个二进制数从左开始数 0 的个数,遇到第一个一时就停下,返回得到的值。

n = 8;表示数组容量为 8 
32 位下二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
那Integer.numberOfLeadingZeros(8)得到的结果为28。
建议你到 IDEA 输出一下看看。
System.out.println(Integer.numberOfLeadingZeros(8));

n = 1 << 30;这是 chm数组的最大容量
32 位下二进制:0100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
那Integer.numberOfLeadingZeros(8)得到的结果为1。
System.out.println(Integer.numberOfLeadingZeros(1 << 30));

??因为 chm 的容量总是 2 的次方,如果把容量转换为二进制,那这个二进制中只有一个 1,其余全为 0。我们只需 6 位二进制就能表示 chm 的所有容量情况,之所以能做到这种事,是因为 chm 的容量总是 2 的次方,它的二进制值中有且只有一个 1。

你可能会想 resizeStamp 方法的左边我知道干什么的了,右边呢?
我们来看看右边

// 
private static int RESIZE_STAMP_BITS = 16;

(1 << (RESIZE_STAMP_BITS - 1))
--> (1 << (16 - 1))
--> (1 << 15)
--> 0000 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0000
得到一个只有第 16 位为1,其余位全为 0 的数字。

接下来就剩将上面两个操作进行一下或运算了,我认为或运算就是将对应位置的1留下来,只要这个位置有 1,无论这个 1 是在上面或是下面,那这个 1 都能被留到结果中。

下面就是四种0和1相或的情况了。
0 | 0 = 0;
0 | 1 = 1;
1 | 0 = 1;
1 | 1 = 1;
// 这是原来的 resizeStamp 方法
static final int resizeStamp(int n) {
        return Integer.numberOfLeadingZeros(n) | (1 << (RESIZE_STAMP_BITS - 1));
    }
// 两个例子来加深理解

// 方法的右边
(1 << (RESIZE_STAMP_BITS - 1))结果如下:
0000 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0000
    
// 第一个例子:
Integer.numberOfLeadingZeros(8)结果如下:
28 == 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1100

方法右边与 28 进行 | 运算,得到的结果如下:
0000 0000 0000 0000 1000 0000 0001 1100

// 第二个例子:
Integer.numberOfLeadingZeros(MAXIMUM_CAPACITY)结果如下:
1 == 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

方法右边与 MAXIMUM_CAPACITY 进行 | 运算,得到的结果如下:
0000 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0001

你要明白,第 16 位这个 1 右边表示的就是 chm 的容量

(rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2)

rs 经过 resizeStamp 之后,它的二进制的第 16 位为1,第 16 位的右手边存储着数组的容量。

结果 rs << RESIZE_STAMP_SHIFT 之后,第 16 位这个 1 到了第 32 位,第 31 位到第 17位存储着数组的容量。移位之后首位为 1,它表示一个负数。

建议你在草稿纸上写一写,体会一下移位的过程。

假设 rs 移位之后为 1000 0000 0000 1000 0000 0000 0000 0000
移位后 +2 的结果 1000 0000 0000 1000 0000 0000 0000 0010

很明显这个负数变得更小了。

void transfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V>[] nextTab)

这个方法里面包装了两倍扩容建立新数组的过程,但主要的内容还是迁移。

这个方法的代码有 160 行,我不会直接把这 160 行都贴出来,一行一行讲解。因为要一下理解这 160 行实在是难,我的做法是:我把主要的逻辑贴出来,把部分逻辑的代码折叠。我希望这样做能够让你把这个方法的大体思路理解好,之后我再把这 160 行全都贴出来,一行行讲解。

{ . . . }是我折叠代码的标志

// transferIndex 的大小是未完成迁移任务的元素数量 + 1
private transient volatile int transferIndex;

private final void transfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V>[] nextTab) {
        int n = tab.length, stride;
        // 如果是多核处理器那么步长为 n / (8*NCPU),如果得到的步长小于16,则将步长设置为16。如果为单核那步长就直接被设置为n了。
        if ((stride = (NCPU > 1) ? (n >>> 3) / NCPU : n) < MIN_TRANSFER_STRIDE)
            stride = MIN_TRANSFER_STRIDE;
        // 创建一个两倍长度的新数组并赋值给nextTable,将n赋值给transferIndex。这是我们迁移任务的目的地。
        if (nextTab == null) {...}
        int nextn = nextTab.length;
        /**
         * 这个构造方法做了两件事:
         * 1. new ForwardIngNode<K,V>(hash = MOVED, key = null, value = null, next = null);
         * 2. nextTable = nextTab;
         * 而 nextTable 是 chm 的属性之一,文章最开头我就说过。
         */
        ForwardingNode<K,V> fwd = new ForwardingNode<K,V>(nextTab);
        // 单个桶的迁移任务
        boolean advance = true;
        // 整个数组的迁移任务
        boolean finishing = false;
        /**
         * 插一句嘴,finishing表示的是整个数组的迁移任务,advance表示的是一个桶的迁移任务。
         * 你们有没有好奇为什么没有一个变量表示任务包的迁移呢?
         * 任务包的迁移由下面的 i 和 bound 负责。i 表示任务包的左边界,bound 表示任务包的右边界。
         */
        
        // i 指向这个任务包最左边的一个节点,bound 指向任务包最后一个节点。
        // 迁移任务是由右往左的,i逐渐减少。当 i == bound 代表没有需要迁移的元素了
        for (int i = 0, bound = 0;;) {
            Node<K,V> f; int fh;
            // 设置任务包范围
            while (advance) {...}
            // 任务包或者全部迁移是否完成的判断
            if (i < 0 || i >= n || i + n >= nextn) {...}
            // 老元素为 null,就直接进行 cas 把 fwd 赋到那个位置
            else if ((f = tabAt(tab, i)) == null)
                advance = casTabAt(tab, i, null, fwd);
            // 我不理解为什么要判断一下 hash == MOVED
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                advance = true; // already processed
            // 这里是真正对一个元素执行迁移任务
            else {...}
        }
    }

结合下面的流程图理解

技术图片

你自己也可以画图理解一下

大概的逻辑理解好了之后,我们看看 transfer 全部的代码

private final void transfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V>[] nextTab) {
        int n = tab.length, stride;
        
        if ((stride = (NCPU > 1) ? (n >>> 3) / NCPU : n) < MIN_TRANSFER_STRIDE)
            stride = MIN_TRANSFER_STRIDE;
        
        if (nextTab == null) {
            try {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n << 1];
                nextTab = nt;
            } catch (Throwable ex) {
                // 可能发生OOM,sizeCtl的值为Integer.MAX_VALUE是OOM发生的标志。
                sizeCtl = Integer.MAX_VALUE;
                return;
            }
            nextTable = nextTab;
            transferIndex = n;
        }
        int nextn = nextTab.length;
        
        ForwardingNode<K,V> fwd = new ForwardingNode<K,V>(nextTab);
        
        boolean advance = true;
        boolean finishing = false;
        
        // 循环迁移,迁移一次,advance置为false一次,两者交替进行。
        for (int i = 0, bound = 0;;) {
            Node<K,V> f; int fh;
            // 确定任务包范围
            while (advance) {
                int nextIndex, nextBound;
                // 仍然存在迁移的元素 || 整个数组的迁移已完成
                if (--i >= bound || finishing)
                    advance = false;
                // 旧数组的迁移已全部完成
                else if ((nextIndex = transferIndex) <= 0) { 
                    i = -1;
                    advance = false;
                }
                // 设置任务包大小,设置 i、bound 的值
                else if (U.compareAndSwapInt(this, TRANSFERINDEX, nextIndex, nextBound = (nextIndex > stride ? nextIndex - stride : 0))) {
                    bound = nextBound;
                    // 现在 i 的值为数组最后一个元素下标
                    i = nextIndex - 1;
                    advance = false;
                }
            }
            // 任务包或者全部迁移是否完成的判断
            if (i < 0 || i >= n || i + n >= nextn) {
                int sc;
                // 数组迁移后的收尾工作
                if (finishing) {
                    nextTable = null;
                    table = nextTab;
                    sizeCtl = (n << 1) - (n >>> 1);
                    return;
                }
                // 退出迁移任务
                if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc = sizeCtl, sc - 1)) {
                    // 仍有线程在进行迁移任务
                    if ((sc - 2) != resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT)
                        return;
                    finishing = advance = true;
                    i = n; // recheck before commit
                }
            }
            // 将空的桶置为ForwardingNode
            else if ((f = tabAt(tab, i)) == null)
                advance = casTabAt(tab, i, null, fwd);
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                advance = true; // already processed
            else {
                synchronized (f) {
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
                        // 下面的ln可能表示low n,hn可能表示high n
                        Node<K,V> ln, hn;
                        // 桶f 还没有被迁移
                        if (fh >= 0) {
                            // 区分桶 f 应该被放置在新数组中原来的位置还是多出来位置
                            int runBit = fh & n;
                            Node<K,V> lastRun = f;
                            // 获得链表最后一个元素的引用和它的hash值
                            for (Node<K,V> p = f.next; p != null; p = p.next) {
                                int b = p.hash & n;
                                if (b != runBit) {
                                    runBit = b;
                                    lastRun = p;
                                }
                            }
                            /**
                             * 不理解下面这里为什么要对runBit进行分情况讨论?
                             * 哈哈,我终于想起来了,有的元素因为扩容了要到新的位置上去。
                             */
                            if (runBit == 0) {
                                ln = lastRun;
                                hn = null;
                            }
                            else {
                                hn = lastRun;
                                ln = null;
                            }
                            /**
                             * new出来的元素会一直被覆盖,最后一个元素才会留下来。
                             */
                            for (Node<K,V> p = f; p != lastRun; p = p.next) {
                                int ph = p.hash; K pk = p.key; V pv = p.val;
                                if ((ph & n) == 0)
                                    ln = new Node<K,V>(ph, pk, pv, ln);
                                else
                                    hn = new Node<K,V>(ph, pk, pv, hn);
                            }
                            setTabAt(nextTab, i, ln);
                            setTabAt(nextTab, i + n, hn);
                            // 将老元素的位置设置为forwadNode
                            setTabAt(tab, i, fwd);
                            // 这个位置的元素已迁移
                            advance = true;
                        }
                        // 关于红黑树的迁移
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            TreeBin<K,V> t = (TreeBin<K,V>)f;
                            TreeNode<K,V> lo = null, loTail = null;
                            TreeNode<K,V> hi = null, hiTail = null;
                            int lc = 0, hc = 0;
                            for (Node<K,V> e = t.first; e != null; e = e.next) {
                                int h = e.hash;
                                TreeNode<K,V> p = new TreeNode<K,V>
                                        (h, e.key, e.val, null, null);
                                if ((h & n) == 0) {
                                    if ((p.prev = loTail) == null)
                                        lo = p;
                                    else
                                        loTail.next = p;
                                    loTail = p;
                                    ++lc;
                                }
                                else {
                                    if ((p.prev = hiTail) == null)
                                        hi = p;
                                    else
                                        hiTail.next = p;
                                    hiTail = p;
                                    ++hc;
                                }
                            }
                            ln = (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(lo) :
                                    (hc != 0) ? new TreeBin<K,V>(lo) : t;
                            hn = (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(hi) :
                                    (lc != 0) ? new TreeBin<K,V>(hi) : t;
                            setTabAt(nextTab, i, ln);
                            setTabAt(nextTab, i + n, hn);
                            setTabAt(tab, i, fwd);
                            advance = true;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

感谢

ConcurrentHashMap

标签:一件事   hashtable   ble   阈值   素数   技巧   lca   value   原因   

原文地址:https://www.cnblogs.com/zimingsir/p/12696027.html

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