ConcurrentHashMap--原始碼解析筆記
阿新 • • 發佈：2021-02-04
ConcurrentHashMap--原始碼解析
構造器
挑選了一個引數最多的構造器
/**
* initialCapacity 初始容量
* loadFactor 擴容的預值如0.75
* concurrencyLevel 併發度
**/
public ConcurrentHashMap(int initialCapacity,
float loadFactor, int get方法
public V get(Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;
// 計算hash碼 spread方法保證返回的一定是正整數
int h = spread(key.hashCode());
// 如果tab陣列不為空 && 長度大於0 && 當前陣列的陣列下標位上的頭結點不為null
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {
// 判斷頭結點的hash 是否和key的hash一致
if ((eh = e.hash) == h) {
// 如果key 和頭結點一致或者值一致
if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
// 說明找到了 key
return e.val;
}
//如果頭結點狀態為負數 標識正在擴容(ForwardingNode)或者鏈條是一個TreeBin,這時呼叫對應的find方法查詢
else if (eh < 0)
// 如果找到了 就返回
return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
// 迴圈連結串列一個一個找
while ((e = e.next) != null) {
if (e.hash == h &&
((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
return e.val;
}
}
return null;
}
ForwardingNode和TreeBin的find方法
ForwardingNode的find
static final class ForwardingNode<K,V> extends Node<K,V> {
final Node<K,V>[] nextTable;
ForwardingNode(Node<K,V>[] tab) {
//static final int MOVED = -1; // hash for forwarding nodes
// get時判斷值的負數就來自這裡
super(MOVED, null, null, null);
this.nextTable = tab;
}
// 如果是擴容 那麼get呼叫的 e.find(h, key) 就是這裡的方法來查詢key
Node<K,V> find(int h, Object k) {
// loop to avoid arbitrarily deep recursion on forwarding nodes
outer: for (Node<K,V>[] tab = nextTable;;) {
Node<K,V> e; int n;
if (k == null || tab == null || (n = tab.length) == 0 ||
(e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) == null)
return null;
for (;;) {
int eh; K ek;
if ((eh = e.hash) == h &&
((ek = e.key) == k || (ek != null && k.equals(ek))))
return e;
if (eh < 0) {
if (e instanceof ForwardingNode) {
tab = ((ForwardingNode<K,V>)e).nextTable;
continue outer;
}
else
return e.find(h, k);
}
if ((e = e.next) == null)
return null;
}
}
}
}
TreeBin的find
/**
* Returns matching node or null if none. Tries to search
* using tree comparisons from root, but continues linear
* search when lock not available.
*/
final Node<K,V> find(int h, Object k) {
if (k != null) {
for (Node<K,V> e = first; e != null; ) {
int s; K ek;
if (((s = lockState) & (WAITER|WRITER)) != 0) {
if (e.hash == h &&
((ek = e.key) == k || (ek != null && k.equals(ek))))
return e;
e = e.next;
}
else if (U.compareAndSwapInt(this, LOCKSTATE, s,
s + READER)) {
TreeNode<K,V> r, p;
try {
p = ((r = root) == null ? null :
r.findTreeNode(h, k, null));
} finally {
Thread w;
if (U.getAndAddInt(this, LOCKSTATE, -READER) ==
(READER|WAITER) && (w = waiter) != null)
LockSupport.unpark(w);
}
return p;
}
}
}
return null;
}
pull方法
public V put(K key, V value) {
return putVal(key, value, false);
}
/** Implementation for put and putIfAbsent */
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
// 如果key 或者 value為空 則拋異常
if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
// 計算hash
int hash = spread(key.hashCode());
int binCount = 0;
for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
Node<K,V> f; int n, i, fh;
// 如果tab陣列還是null 或者tab的長度是0
if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
// 開始建立陣列 然後進入下一次迴圈
tab = initTable();
// 如果頭結點為空
else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
// 通過CAS方式建立一個結點當頭結點
if (casTabAt(tab, i, null,
new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
break; // no lock when adding to empty bin
}
// 如果是-1 說明在擴容
else if ((fh = f.hash) == MOVED)
// 幫助其他執行緒一起擴容 進入下一次迴圈
tab = helpTransfer(tab, f);
else {
// tab已經有了,並且有衝突
V oldVal = null;
// 對結點加鎖 (tab[f])
synchronized (f) {
// 再次檢查頭結點是否被移動過
if (tabAt(tab, i) == f) {
// >=0 為普通結點
if (fh >= 0) {
binCount = 1;
for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
K ek;
// 如果找到了相同的key
if (e.hash == hash &&
((ek = e.key) == key ||
(ek != null && key.equals(ek)))) {
oldVal = e.val;
// 判斷onlyIfAbsent是否傳入的是true
if (!onlyIfAbsent)
// 覆蓋原結點
e.val = value;
break;
}
Node<K,V> pred = e;
// 如果到了最後一個結點還沒有
if ((e = e.next) == null) {
// 那麼就建立一個結點 設定下一個結點為null
pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
value, null);
break;
}
}
}
// 如果連結串列是一個紅黑樹
else if (f instanceof TreeBin) {
Node<K,V> p;
binCount = 2;
// 進入紅黑樹邏輯
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)
// 如果結點長度超過了8 那麼就開始吧普通連結串列轉為紅黑樹
treeifyBin(tab, i);
if (oldVal != null)
return oldVal;
break;
}
}
}
// size記數
addCount(1L, binCount);
return null;
}
initTable
private final Node<K,V>[] initTable() {
Node<K,V>[] tab; int sc;
// 判斷陣列是否已經被建立了
while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
// 如果sizeCtl是負數 說明其他執行緒正在建立
if ((sc = sizeCtl) < 0)
// 執行緒讓出時間片
Thread.yield(); // lost initialization race; just spin
// cas的方式把SIZECTL設定為負數 其他執行緒來就知道有執行緒在建立了
else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
try {
// 再次檢查
if ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
// 判斷是否給了初始容量 如果沒有給那麼就是DEFAULT_CAPACITY(16)
int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;
@SuppressWarnings("unchecked")
Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
table = tab = nt;
// 下次擴容的預值
sc = n - (n >>> 2);
}
} finally {
// 重新賦值
sizeCtl = sc;
}
break;
}
}
return tab;
}