前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >ConcurrentHashMap源码分析

ConcurrentHashMap源码分析

作者头像
Java进阶之路
发布2022-08-03 17:05:55
4050
发布2022-08-03 17:05:55
举报
文章被收录于专栏:分布式与微服务

一:简述

本文基于jdk1.8对concurrentHashMap的源码进行分析,以put()方法为入口对concurrentHashMap的扩容机制,size计算方式等代码进行分析

二:concurrentHashMap成员变量

代码语言:javascript
复制
//最大容量
private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

//默认容量大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;

//负载因子
private static final float LOAD_FACTOR = 0.75f;

//将链表转化为红黑树的链表长度阈值
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

//将红黑树转化为链表的链表长度阈值
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

//将链表转化为红黑树的node数组长度阈值
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

//默认的线程迁移数据范围
private static final int MIN_TRANSFER_STRIDE = 16;

//当前服务器cpu数量
static final int NCPU = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

//真正存储数据的容器
transient volatile Node<K,V>[] table;

//用于扩容的新数组
private transient volatile Node<K,V>[] nextTable;

//和counterCells一起用于计算concurrentHashMap的size
private transient volatile long baseCount;

// -1的时候代表正在node数组正在初始化 初始化之后赋值为扩容的阈值
private transient volatile int sizeCtl;

//数据迁移的索引
private transient volatile int transferIndex;

//用于计算concurrentHashMap的size时需要加cas锁的标记
private transient volatile int cellsBusy;

//用于计算concurrentHashMap的size 默认长度是2
private transient volatile CounterCell[] counterCells;

三:concurrentHashMap的源码分析

以put方法为入口对源码进行分析

1.put方法流程图

2.源码分析

put()方法会调用putVal()方法,如果当前数组没有初始化那么会先调用initTable()方法初始化数组,然后根据计算好的数组下标查看当前下标下是否为null,如果是null,那么利用cas保证线程安全直接进行替换,如果不是null,那么需要解决hash冲突的问题,分链表和红黑树两种情况分别进行处理。

a.链表:遍历链表,如果有相同的key 进行覆盖的操作 否则添加到链表的尾部(尾插法)。

b.红黑树:遍历红黑树,如果有相同的key,进行覆盖操作,如果没有,那么构建红黑树的节点添加到红黑树,并且通过左旋或者右旋保证红黑树的平衡。

添加完元素之后判断链表的长度是否大于等于8,大于8 那么会调用treeifyBin()方法。

最后调用addcount()计算数组的总元素个数。

代码语言:javascript
复制
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
        //键和值都不能为空 否则抛出空指针异常
        if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
  //计算key的hash值
        int hash = spread(key.hashCode());
        int binCount = 0;
        for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
            Node<K,V> f; int n, i, fh; K fk; V fv;
    //如果tab 为空 那么需要先初始化数组
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
                tab = initTable();
    //(n - 1) & hash 计算当前的值应该存放的数组下标  
            else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
    //如果计算出的数组位置的node为null 直接用cas进行替换即可
                if (casTabAt(tab, i, null, new Node<K,V>(hash, key, value)))
                    break;                   // no lock when adding to empty bin
            }
    //MOVED 代表当前节点正在进行数据迁移 那么直接去协助扩容
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                tab = helpTransfer(tab, f);
    //onlyIfAbsent true表示不能覆盖原有的值 默认是false
            else if (onlyIfAbsent // check first node without acquiring lock
                     && fh == hash
                     && ((fk = f.key) == key || (fk != null && key.equals(fk)))
                     && (fv = f.val) != null)
               //如果存在相同的key 并且value不为空 直接返回已存在的值   
                return fv;
            else {
    //这段代码是处理存在hash冲突的情况的逻辑
                V oldVal = null;
    //针对node进行加锁
                synchronized (f) {
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
              //针对链表的处理
                        if (fh >= 0) {
                            binCount = 1;
                            for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
                                K ek;
        //遍历链表 如果存在有相同的key 而且允许被覆盖 那么直接覆盖原有的值
        //不需要cas来保证线程安全 因为已经加了锁
                                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;
        //遍历到链表的尾部 证明是尾插法添加链表节点
                                if ((e = e.next) == null) {
                                    pred.next = new Node<K,V>(hash, key, value);
                                    break;
                                }
                            }
                        }
            //针对红黑树的处理
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            Node<K,V> p;
                            binCount = 2;
      //
      //也就是存在key相同的并且允许被覆盖就覆盖旧的值 不然就根据红黑树的规则添加到树中
      //putTreeVal() 解决hash冲突的逻辑和链表一样 但是会涉及到树的左旋和右旋
                            if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
                                                           value)) != null) {
                                oldVal = p.val;
                                if (!onlyIfAbsent)
                                    p.val = value;
                            }
                        }
                        else if (f instanceof ReservationNode)
                            throw new IllegalStateException("Recursive update");
                    }
                }
                if (binCount != 0) {
    //查看链表长度是否达到了树化的阈值(默认是8)
    // 注意 这里并不是说达到了阈值就会树化 
    //而是要满足数组长度大于64而且链表长度大于等于阈值两个条件才会树化 否则会先进行扩容来减少链表的长度
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
                        treeifyBin(tab, i);
                    if (oldVal != null)
                        return oldVal;
                    break;
                }
            }
        }
        addCount(1L, binCount);
        return null;
    }

initTable()方法初始化数组,为了保证只有一个线程进行初始化操作,利用cas保证线程安全问题。

代码语言:javascript
复制
  private final Node<K,V>[] initTable() {
        Node<K,V>[] tab; int sc;
        while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
            if ((sc = sizeCtl) < 0)
  //如果是小于0(有别的线程已经修改sizeCtl成功,所以sizeCtl为-1代表正在初始化数组) 
  //证明已经有线程在进行初始化 那么让出cpu时间片
                Thread.yield(); // lost initialization race; just spin
  //利用cas进行加锁 如果sizeCtl被修改为-1 修改成功,才能进行初始化 变相的一种加锁方式
            else if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
                try {
                    if ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
                        int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;
                        @SuppressWarnings("unchecked")
      //初始化数组 并且赋值给table成员变量
                        Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
                        table = tab = nt;
      //sc 赋值为数组扩容的阈值 就是 原容量 - 原容量/4;
                        sc = n - (n >>> 2);
                    }
                } finally {
    //这里扩容完成 sizeCtl也会变成数组扩容的阈值
                    sizeCtl = sc;
                }
                break;
            }
        }
        return tab;
    }

接下里会分别对treeifyBin()方法和addcount()方法进行分析。

treeifyBin()方法

当链表长大于8的时候会调用treeifyBin方法,首先会对当前数组的长度进行判断,如果数组长度小于64,那么进行扩容的操作,如果大于64,那么将链表转化为红黑树。

所以链表转化为红黑树应该是要满足两个条件:

1.链表长度大于8

2.node数组长度大于6

代码语言:javascript
复制
private final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int index) {
        Node<K,V> b; int n;
        if (tab != null) {
            //如果数组长度小于64 那么进行扩容
            if ((n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
          //扩容 默认是扩大为原来容量的两倍
                tryPresize(n << 1);
            else if ((b = tabAt(tab, index)) != null && b.hash >= 0) {
          //数组长度大于64 进行树化
    //同样只是针对node加锁 严格控制锁的粒度
                synchronized (b) {
                    //将链表转化为红黑树
                    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;
                        }
                        //将数组下标的值设置为转化完的红黑树引用
                        setTabAt(tab, index, new TreeBin<K,V>(hd));
                    }
                }
            }
        }
    }

数组长度小于64会调用tryPresize()方法进行扩容

扩容流程图

源码分析:首先计算扩容之后的容量,判断node数组是否进行初始化,没有初始化需要先进行初始化,然后会调用transfer()方法进行扩容,concurrentHashMap在扩容的时候设计的非常巧妙,当其他线性调用api的是否如果发现concurrentHashMap正在扩容,会调用helpTransfer方法协助数据的迁移,提高扩容的效率。

代码语言:javascript
复制
private final void tryPresize(int size) {
   //判断扩容后的容量是否大于最大容量的一半 大于的话直接扩大为最大容量
  //tableSizeFor 用来保证数组一定是2的n次幂
        int c = (size >= (MAXIMUM_CAPACITY >>> 1)) ? MAXIMUM_CAPACITY :
            tableSizeFor(size + (size >>> 1) + 1);
        int sc;
        while ((sc = sizeCtl) >= 0) {
            Node<K,V>[] tab = table; int n;
      //如果数组还没有初始化 先进行初始化
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0) {
                n = (sc > c) ? sc : c;
    //同样是利用cas的方式进行加锁 替换成功才会执行 
    //这个代码和initTable()的代码基本一样
                if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
                    try {
                        if (table == tab) {
          //创建新的数组 并赋值给table成员变量
                            @SuppressWarnings("unchecked")
                            Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
                            table = nt;
                            sc = n - (n >>> 2);
                        }
                    } finally {
                        sizeCtl = sc;
                    }
                }
            }
      //如果扩容之后的容量大于最大容量 直接返回
            else if (c <= sc || n >= MAXIMUM_CAPACITY)
                break;
            else if (tab == table) {
    //这里进行扩容操作 先计算扩容戳 这个扩容戳保证每次扩容都是唯一的
                int rs = resizeStamp(n);
    // 利用cas进行加锁 
                if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc,
                                        (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))
        //真正扩容的方法        
                    transfer(tab, null);
            }
        }
    }

transfer()方法分析

transfer()方法是真正的扩容方法,会创建一个容量为原数组容量的2倍的新node数组,并且将原数组的元素迁移到新的数组中,并且把新的数组赋值给成员变量table。

concurrentHashMap支持多线程参与数据的迁移,首先计算每个线程负责的数据迁移的范围, 迁移的时候会把当前迁移的node修改为ForwardingNode,(其他线程判断当前节点如果是ForwardingNode节点,就跳过,避免重复迁移。)然后分别针对链表和红黑树两种情况进行数据的迁移。

1.链表:

遍历链表计算每个节点在新数组的下标位置,计算出的结果只有两种情况

a.计算出的新数组下标和原数组下标位置一样

b.计算出的新数组下标为(原数组下标 + 原数组的容量)

如果是a情况,将数据存在低位链表,如果是b情况存在在高位链表,然后赋值在新数组对应的下标位置。

2.红黑树:遍历红黑树,计算每个节点在新数组的下标位置,计算的结果也是一样的两种结果 如果是a情况,将数据存在低位树,如果是b情况存在在高位树,如果高位树或低位树的长度小于6,那么将高位树或低位树为链表,然后分别赋值到新数组中

代码语言:javascript
复制
private final void transfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V>[] nextTab) {
        int n = tab.length, stride;
  // 根据cpu数量计算一个线程迁移的范围 默认是16 
  //也就是说一个容量为32的旧数组 第一个线程第一次迁移的范围应该是16-31
        if ((stride = (NCPU > 1) ? (n >>> 3) / NCPU : n) < MIN_TRANSFER_STRIDE)
            stride = MIN_TRANSFER_STRIDE; // subdivide range
    if (nextTab == null) {            // initiating
           //新数组为空 那么创建一个新的数组 容量是原来的两倍
            try {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n << 1];
                nextTab = nt;
            } catch (Throwable ex) {      // try to cope with OOME
                sizeCtl = Integer.MAX_VALUE;
                return;
            }
            nextTable = nextTab;
      //transferIndex表示数据迁移的开始索引 默认是从原数组的末尾开始迁移
      //所以一个容量为32的旧数组 第一个线程第一次迁移的范围应该是16-31
            transferIndex = n;
        }
        int nextn = nextTab.length;
        ForwardingNode<K,V> fwd = new ForwardingNode<K,V>(nextTab);
        boolean advance = true;
  //表示数据迁移是否完成
        boolean finishing = false; // to ensure sweep before committing nextTab
        for (int i = 0, bound = 0;;) {
            Node<K,V> f; int fh;
            while (advance) {
                int nextIndex, nextBound;
          //前三个判断都是判断当前线程是否完成自己范围内要迁移的数据
          //如果完成了直接设置 advance = false 跳出while循环
                if (--i >= bound || finishing)
                    advance = false;
                else if ((nextIndex = transferIndex) <= 0) {
                    i = -1;
                    advance = false;
                }
                else if (U.compareAndSetInt
                         (this, TRANSFERINDEX, nextIndex,
                          nextBound = (nextIndex > stride ?
                                       nextIndex - stride : 0))) {
                    bound = nextBound;
                    i = nextIndex - 1;
                    advance = false;
                }
            }
            if (i < 0 || i >= n || i + n >= nextn) {
                int sc;
                if (finishing) {
        //如果已经扩容完成 将新数组赋值给table 
                    nextTable = null;
                    table = nextTab;
                    sizeCtl = (n << 1) - (n >>> 1);
                    return;
                }
    //当前参与数据迁移的线程数-1 用cas保证数据的安全性
                if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc = sizeCtl, sc - 1)) {
    //如果(sc - 2) != resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT 条件成立 那么表示已经迁移完成
    //因为在开始迁移数据的时候有对sizeCtl赋值  U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc,(rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))
                    if ((sc - 2) != resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT)
                        return;
                    finishing = advance = true;
                    i = n; // recheck before commit
                }
            }
            else if ((f = tabAt(tab, i)) == null)
    //如果是空的节点 直接cas替换为fwd节点  如果节点是fwd 也就是MOVE类型的节点 证明节点上有线程正在迁移
                advance = casTabAt(tab, i, null, fwd);
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
    //如果是MOVE 那么就跳过 因为已经有线程在迁移了 不需要当前线程再去迁移
                advance = true; // already processed
            else {
    //对节点进行加锁
                synchronized (f) {
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
            // 将节点的高低位区分开分别保存 
                        Node<K,V> ln, hn;
      //针对链表的情况 对数据进行迁移
                        if (fh >= 0) {
                            int runBit = fh & n;
                            Node<K,V> lastRun = f;
                            for (Node<K,V> p = f.next; p != null; p = p.next) {
              // 重新计算链表中每个节点的数组下标 如果算出来和原来的一样 那么放入低位链 否则放入高位链
                                int b = p.hash & n;
                                if (b != runBit) {
                                    runBit = b;
                                    lastRun = p;
                                }
                            }
                            if (runBit == 0) {
                                ln = lastRun;
                                hn = null;
                            }
                            else {
                                hn = lastRun;
                                ln = null;
                            }
                            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)
            // 构建低位链表
                                    ln = new Node<K,V>(ph, pk, pv, ln);
                                else
            //构建高位链表
                                    hn = new Node<K,V>(ph, pk, pv, hn);
                            }
          //将低位链表放在新数组的原下标位置
                            setTabAt(nextTab, i, ln);
          //将高位链表放在新数组下标为 (原下标位置 + 原容量大小)的位置
                            setTabAt(nextTab, i + n, hn);
               //将旧数组的位置设置为fwd节点 表示该节点已经迁移数据
                            setTabAt(tab, i, fwd);
                            advance = true;
                        }
      //针对红黑树的处理
                        else if (f instanceof TreeBin) {
      //同样进行数据的高低位链表计算
                            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;
                                }
                            }
          //如果迁移后的高低位链表长度小于6(UNTREEIFY_THRESHOLD) 那么会把原来的数结构变成链表结构
                            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;
          //将低位链表放在新数组的原下标位置  
                            setTabAt(nextTab, i, ln);
          //将高位链表放在新数组下标为 (原下标位置 + 原容量大小)的位置
                            setTabAt(nextTab, i + n, hn);
          //将旧数组的位置设置为fwd节点 表示该节点已经迁移数据
                            setTabAt(tab, i, fwd);
                            advance = true;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

helpTransfer()

其他线程在对concurrentHashMap的操作的时候,如果发现concurrentHashMap正在扩容,那么会调用helpTransfer协助扩容

代码语言:javascript
复制
final Node<K,V>[] helpTransfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V> f) {
        Node<K,V>[] nextTab; int sc;
  //进一步判断是否正在进行数据的迁移 如果是那么协助数据
        if (tab != null && (f instanceof ForwardingNode) &&
            (nextTab = ((ForwardingNode<K,V>)f).nextTable) != null) {
            int rs = resizeStamp(tab.length);
            while (nextTab == nextTable && table == tab &&
                   (sc = sizeCtl) < 0) {
                if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs + 1 ||
                    sc == rs + MAX_RESIZERS || transferIndex <= 0)
        //其他线程已经把数据迁移完 直接返回
                    break;
    //利用cas将负责迁移的线程数 + 1
                if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1)) {
        // 调用transfer
                    transfer(tab, nextTab);
                    break;
                }
            }
            return nextTab;
        }
        return table;
    }

addCount()方法

1.流程图

2.源码分析

在计算数组当前元素个数的时候,会使用CounterCell数组和baseCount进行计算,首先通过cas替换baseCount的值,如果失败,那么代表竞争很激烈,会利用CounterCell数组进行计算,每个线程使用CounterCell数组中一个元素进行累加个数,最后总的个数是CounterCell数组中每个元素的和加上baseCount。

代码语言:javascript
复制
private final void addCount(long x, int check) {
        CounterCell[] cs; long b, s;
  //这里采用CounterCell数组的方式来缓解cas计算count的压力
  //先对baseCount进行cas操作 如果成功 那么直接返回 失败的话 就走下面的逻辑
        if ((cs = counterCells) != null ||
            !U.compareAndSetLong(this, BASECOUNT, b = baseCount, s = b + x)) {
            CounterCell c; long v; int m;
            boolean uncontended = true;
  //利用ThreadLocalRandom.getProbe() 随机生成CounterCell数组的下标位置
  //数组没有初始化 或者数组的值为null 或者cas 计算节点数 如果失败  调用fullAddCount()初始化并计算值
            if (cs == null || (m = cs.length - 1) < 0 ||
                (c = cs[ThreadLocalRandom.getProbe() & m]) == null ||
                !(uncontended =
                  U.compareAndSetLong(c, CELLVALUE, v = c.value, v + x))) {
                fullAddCount(x, uncontended);
                return;
            }
            if (check <= 1)
                return;
            s = sumCount();
        }
  // 这一段是判断加入元素之后是否需要扩容
        if (check >= 0) {
            Node<K,V>[] tab, nt; int n, sc;
      //数组初始化完之后 sizeCtl代表的是扩容阈值  s >= sizeCtl  证明需要扩容
      //这下面一段代码和扩容的代码一模一样   
            while (s >= (long)(sc = sizeCtl) && (tab = table) != null &&
                   (n = tab.length) < MAXIMUM_CAPACITY) {
                int rs = resizeStamp(n);
                if (sc < 0) {
                    if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs + 1 ||
                        sc == rs + MAX_RESIZERS || (nt = nextTable) == null ||
                        transferIndex <= 0)
                        break;
                    if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1))
                        transfer(tab, nt);
                }
                else if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc,
                                             (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))
                    transfer(tab, null);
    //计算数组当前节点数量  
                s = sumCount();
            }
        }
    }

fullAddCount()

首先cas初始化CounterCell数组,利用ThreadLocalRandom.getProbe()生成的随机数和CounterCell数组的长度计算下标,利用cas进行计算count,如果失败会将CounterCell数组扩容,然后再次计算。

代码语言:javascript
复制
private final void fullAddCount(long x, boolean wasUncontended) {
        int h;
        if ((h = ThreadLocalRandom.getProbe()) == 0) {
            ThreadLocalRandom.localInit();      // force initialization
            h = ThreadLocalRandom.getProbe();
            wasUncontended = true;
        }
        boolean collide = false;                // True if last slot nonempty
        for (;;) {
            CounterCell[] cs; CounterCell c; int n; long v;
      //第一次进入方法counterCells肯定是 null 所以不会走这个if的逻辑
            if ((cs = counterCells) != null && (n = cs.length) > 0) {
    //当前线程所用CounterCell数组下标的值为null 
                if ((c = cs[(n - 1) & h]) == null) {
                    if (cellsBusy == 0) {            // Try to attach new Cell
      //进行初始化
                        CounterCell r = new CounterCell(x); // Optimistic create
      //cas加锁进行操作
                        if (cellsBusy == 0 &&
                            U.compareAndSetInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                            boolean created = false;
                            try {               // Recheck under lock
                                CounterCell[] rs; int m, j;
                                if ((rs = counterCells) != null &&
                                    (m = rs.length) > 0 &&
                                    rs[j = (m - 1) & h] == null) {
                                    rs[j] = r;
                                    created = true;
                                }
                            } finally {                                                    
                                cellsBusy = 0;
                            }
                            if (created)
                                break;
                            continue;           // Slot is now non-empty
                        }
                    }
                    collide = false;
                }
                else if (!wasUncontended)       // CAS already known to fail
                    wasUncontended = true;      // Continue after rehash
    // cas计算count 计算成功直接跳出循环  
                else if (U.compareAndSetLong(c, CELLVALUE, v = c.value, v + x))
                    break;
        //  
                else if (counterCells != cs || n >= NCPU)
                    collide = false;            // At max size or stale
                else if (!collide)
                    collide = true;
    //前面cas计算count没有成功 说明竞争很激烈 需要对counterCells数组进行扩容
    //cellsBusy 字段就是用来cas加锁的一个标志  cas进行加锁操作扩容
                else if (cellsBusy == 0 &&
                         U.compareAndSetInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                    try {
      // 对counterCells进行扩容 扩容为原来的2倍
                        if (counterCells == cs) // Expand table unless stale
                            counterCells = Arrays.copyOf(cs, n << 1);
                    } finally {
                        cellsBusy = 0;
                    }
                    collide = false;
        //扩容成功 进入下一次循环
                    continue;                   // Retry with expanded table
                }
                h = ThreadLocalRandom.advanceProbe(h);
            }
      //首次进入方法 肯定是0 而且counterCells没有初始化 应该是null
      // 以cas的方式进行加锁 保证只有一个线程来进行初始化
            else if (cellsBusy == 0 && counterCells == cs &&
                     U.compareAndSetInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                boolean init = false;
                try {                           // Initialize table
                    if (counterCells == cs) {
      //默认创建一个大小为2的数组 并且为当前线程
                        CounterCell[] rs = new CounterCell[2];
      //初始化当前线程需要的数组下标的CounterCell
                        rs[h & 1] = new CounterCell(x);
                        counterCells = rs;
                        init = true;
                    }
                } finally {
                    cellsBusy = 0;
                }
                if (init)
                    break;
            }
      //最后如果还是没有计算成功 那么cas加到baseCount中
            else if (U.compareAndSetLong(this, BASECOUNT, v = baseCount, v + x))
                break;                          // Fall back on using base
        }
    }

sumCount()

计算size,CounterCell数组每个元素的和 + baseCount就是当前concurrentHashMap的size

代码语言:javascript
复制
final long sumCount() {
    CounterCell[] as = counterCells; CounterCell a;
    long sum = baseCount;
    if (as != null) {
        for (int i = 0; i < as.length; ++i) {
            if ((a = as[i]) != null)
                sum += a.value;
        }
    }
    return sum;
}

四:结束语

在阅读比较长的方法的时候建议分段进行查看,比如transfer()方法和fullAddCount()方法,有很多的if else 我们如果分段阅读,会比较好理解。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。
原始发表:2022-07-28,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 Java进阶之路 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
相关产品与服务
云服务器
云服务器(Cloud Virtual Machine,CVM)提供安全可靠的弹性计算服务。 您可以实时扩展或缩减计算资源,适应变化的业务需求,并只需按实际使用的资源计费。使用 CVM 可以极大降低您的软硬件采购成本,简化 IT 运维工作。
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档