讲师中心 微信公众号
AI工具推荐 视频效率加速

什么是Java中的并发容器_ConcurrentHashMap与Hashtable的锁粒度与性能对比

落伟酱_7226

落伟酱_7226

发布时间:2026-03-14 10:01:01

|

966人浏览过

|

来源于php中文网

原创

ConcurrentHashMap通过分段锁(1.7)或CAS+synchronized单节点锁(1.8+)实现细粒度并发控制,读操作无锁,写操作仅锁冲突桶;Hashtable则全局同步,读写互斥。

什么是java中的并发容器_concurrenthashmap与hashtable的锁粒度与性能对比

ConcurrentHashMap 的分段锁和 CAS 是怎么工作的

ConcurrentHashMap 不是靠整个 Map 加锁来保证线程安全的,它把数据分成多个 Segment(1.7)或用 Node 数组 + volatile + CAS(1.8+),锁只落在具体桶(bucket)上。这意味着读操作几乎无锁,写操作也只锁住冲突的那一小片区域。

常见错误是以为 ConcurrentHashMap 对所有操作都“完全无锁”——其实 putIfAbsent、computeIfAbsent 这类复合操作仍需加锁或重试,尤其在高并发下可能因 CAS 失败而自旋多次。

  • 1.7 版本:默认 16 个 Segment,锁粒度 ≈ 数组长度 / 16;可通过构造参数 concurrencyLevel 调整,但只是估算值,不是硬限制
  • 1.8+ 版本:去掉 Segment,改用 synchronized 锁单个 Node 链表头或红黑树根,配合 Unsafe.compareAndSwapObject 做初始化和扩容控制
  • 扩容时采用“多线程协助扩容”机制:第一个触发扩容的线程建新表,后续线程若发现正在扩容,会主动帮着迁移部分桶,而不是排队等待

Hashtable 为什么一写就卡住所有读

Hashtable 所有 public 方法都用 synchronized 修饰,等价于对整个对象加锁。哪怕你只 put 一个 key,其他线程想 get 任意 key 都得等——锁粒度是整个实例,不是某个桶,也不是某个 key。

典型误用场景:用 Hashtable 存配置项,但频繁调用 get,结果发现 QPS 上不去,CPU 却不高,其实是大量线程在锁池里阻塞等待。

立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;

Java调试
Java调试

通过 JDWP 实现 Java 远程调试:连接远程 JVM、设置断点、单步执行代码、查看变量值、获取调用栈。适用于需要调试远程 Java 应用、排查运行时状态、追踪代码执行流程的场景。 术语注解 JDWP:Java Debug Wire Protocol,Java 调试有线协议(Java 远程调试底层通信协议) remote JVM:远程 Java 虚拟机 step through code:代码单步调试(步入 / 步过 / 步出调试) inspect variables:变量查看 / 变量检视 stac

下载
  • containsKey 和 get 都要抢同一把锁,无法并发读
  • 迭代器 Enumeration 是 fail-fast 的,且遍历时锁住整个表,期间任何写操作都会被阻塞
  • 不支持 null key 或 value,抛 NullPointerException,这点和 ConcurrentHashMap 一致,但错误时机不同:前者在 put 时就报,后者允许 null value(JDK 1.8+)

什么时候该选 ConcurrentHashMap 而不是 Hashtable

除非你在维护一段 JDK 1.4 的老代码,否则没有理由选 Hashtable。它的设计目标是“线程安全”,但实现方式早已过时,性能差、扩展性弱、API 陈旧。

真实项目中,选 ConcurrentHashMap 的核心依据是:读多写少 + 需要高吞吐 + 不能接受全局阻塞。

  • Web 应用缓存用户 session ID → 用 ConcurrentHashMap,因为 get 极频繁,put 较少且分散
  • 统计接口调用量(按 path 分桶计数)→ 用 ConcurrentHashMap,每个 path 的计数互不干扰
  • 需要强一致性遍历(比如 dump 全量状态)→ ConcurrentHashMap 的 entrySet().iterator() 不保证反映某一时刻快照,此时得自己加外部锁或用 CopyOnWriteArrayList 配合

ConcurrentHashMap 的 size() 和 isEmpty() 为什么不准

size() 在 1.8+ 中返回的是一个估算值:它累加每个 bin 的 baseCount,再结合 counterCells 数组的增量,但不加锁也不阻塞。所以并发修改时,可能漏计或重复计数。

这不是 bug,是设计取舍——为了不牺牲并发性能,放弃绝对精确的大小统计。

  • isEmpty() 同样是估算:只检查 baseCount == 0 且所有 bin 都为空,但中间可能有线程刚插入又还没更新计数
  • 如果业务逻辑依赖“是否为空”做分支(比如空则初始化),别直接用 isEmpty(),应改用 computeIfAbsent 或先 get 再判断
  • size() 在扩容过程中可能短暂翻倍或归零,日志里看到 “size=2000, then size=0, then size=4000” 属正常现象

真正难处理的从来不是“怎么选容器”,而是当你的业务逻辑隐含了对容器行为的强假设(比如认为 size() 可靠、或 put 后立刻能被所有线程 get 到),这些地方最容易出竞态问题,而且很难复现。

相关文章

数码产品性能查询
数码产品性能查询

该软件包括了市面上所有手机CPU,手机跑分情况,电脑CPU,电脑产品信息等等,方便需要大家查阅数码产品最新情况,了解产品特性,能够进行对比选择最具性价比的商品。

下载

相关标签:

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
创客贴AI

创客贴AI是一款AI图像与设计工具,AI辅助的智能在线设计工具。

豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

UpDream
UpDream Hot

一款AI视频创作工具,主要用于哔哩哔哩推出的自研AI视频创作工具,适合需要提升相关任务效率的用户。

Seko
Seko Hot

一款AI视频创作工具,主要用于商汤科技推出的创编一体的AI短视频创作Agent,适合需要提升相关任务效率的用户。

小橡皮AI

一款AI工具,主要用于小橡皮一键去AI味,将机器味重的内容改得更有活人感,防止因为 AI 内容被平台打上 AI 标签,以及限流,适合需要提升相关任务效率的用户。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

火山引擎

火山引擎是一款面向企业的云计算与AI服务平台。

VibeKnow
VibeKnow Hot

一款AI视频创作工具,主要用于全球首个AI知识视频创作平台,文档、文章、网页,一键生成视频,适合需要提升相关任务效率的用户。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

12077

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

9162

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

7852

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

1284

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

1028

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

1516

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

3169

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

20411

2023.08.03

DBeaver怎么导入数据
DBeaver怎么导入数据

DBeaver数据导入专题,整理Excel、CSV、SQL、TXT等常见文件的数据导入方法,涵盖目标数据库选择、数据表创建、字段映射、数据类型设置及导入参数配置等操作,帮助用户将本地文件中的数据写入数据库,并了解批量导入、重复数据处理和导入失败等常见问题的解决方法。

20

2026.11.05

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
dev.java 官方:Learn Java
dev.java 官方:Learn Java

共0课时 | 0人学习

Java JDBC数据库连接官方教程
Java JDBC数据库连接官方教程

共0课时 | 0人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn