面试官：你对ConcurrentHashMap了解多少？

ConcurrentHashMap 概览

• 并发控制：通过锁住单个Hash槽位而非整个HashMap来提升并发性能。
• 核心机制：CAS（比较并交换）、锁Hash槽位、volatile关键字。

ConcurrentHashMap 方法分析

• put()：
  • 使用CAS和Synchronized确保线程安全和数据一致性。
• get()：
  • 不需要加锁，可以与写操作并行执行。
  • 利用volatile修饰Node数组，确保修改操作的可见性。

读写冲突问题

1. 读写冲突分类：
   • 类型一：写操作在read操作结束前完成。通过volatile确保所有线程获得最新值。
   • 类型二：写操作在read操作结束后完成。导致弱一致性，读操作可能获取到旧值。

volatile 关键字分析

• 作用：确保变量的可见性，所有线程都直接从主存中读取数据。
• 局限性：不保证操作的原子性，如a++操作可能在读取和写入之间被其他线程干扰。

ConcurrentHashMap 并发扩容

1. 扩容过程：
   • 初始化新表：创建更大容量的Node数组。
   • 标记迁移：使用forwardingNode和特殊hash值（MOVED == -1）标记正在迁移的桶。
   • 多线程参与：其他线程可以通过helpTransfer方法协助数据迁移。
   • 并发迁移数据：遍历旧表，将节点重新哈希并插入新表。
   • 完成迁移并原子切换：通过CAS操作将新表设置为当前表，保证数据一致性。

ConcurrentHashMap 锁机制

• 锁的对象：hash槽的头结点。
• 源码分析：synchronized (f)中的f即为头结点，确保了对特定槽位的操作是线程安全的。

ConcurrentHashMap 对 null 值的处理

• 为什么不能放 null：
  • 避免二义性问题：在多线程环境下，无法确定null是因为键的值本身为null，还是键被删除。
• 与 HashMap 的区别：
  • HashMap设计为线程不安全，主要用于单线程场景，不存在上述二义性问题。

常见误解

• 关于null的误解：认为null key或value会影响CAS或加锁操作，这是错误的。Node对象的创建不依赖于key或value是否为null。