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java中HashMap从1.7到1.8为什么将Segment变为CAS???

1.7中put操作时使用Segment保证每个桶一个锁的安全性,1.8中为什么改成CAS了???

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magicalman 2021-10-25 09:58:42 443 分享 版权
阿里云 AI 助理回答

您的问题似乎与特定软件版本中关于并发控制机制的变更有关,特别是从使用Segment加锁转变为使用CAS(Compare-and-Swap)操作。虽然我提供的参考资料并未直接覆盖您所提及的软件版本或具体技术细节,我可以基于常见的并发控制原理为您提供一些分析和解释。

在许多数据结构或并发编程场景中,锁(如Segment锁)是一种传统的同步机制,用于保护共享资源不被多个线程同时修改,从而避免数据竞争和一致性问题。每个锁通常对应一个或一组资源,确保同一时间只有一个线程可以执行写操作。

1.7中的Segment锁机制: - 安全性:通过为每个桶分配一个锁,减少了锁的粒度,提高了系统的并发性能。因为只有在操作同一个桶时才需要等待锁,不同桶的操作可以并行进行。 - 局限性:尽管提高了并发度,但锁管理本身可能引入额外的开销,包括但不限于锁的竞争、上下文切换等。此外,随着并发量增加,锁争用可能成为瓶颈。

1.8中的CAS操作: - 原理:CAS是一种无锁算法,它包含三个操作数:内存位置(V)、预期原值(A)和新值(B)。仅当内存位置V的值等于预期原值A时,才会将内存位置V的值更新为新值B,否则不做任何操作。整个过程是原子性的。 - 为何改用CAS:相比传统的锁机制,CAS能够减少锁带来的开销,进一步提升并发性能。它避免了线程获取和释放锁的过程,降低了上下文切换频率,减轻了系统压力。在高度并发环境下,这能显著提高吞吐量和响应速度。 - 安全性:通过CAS实现的无锁编程可以保证操作的原子性和一致性,只要正确实现,同样能够确保数据的安全性,避免并发修改导致的问题。

总结: 从使用Segment锁转变为使用CAS,可能是为了追求更高的并发效率和更低的锁管理开销。CAS提供了一种更轻量级的并发控制方式,尤其适合于低冲突或读多写少的场景。这种改变体现了对性能优化的追求,以及对现代硬件特性的更好利用,比如CPU级别的原子指令支持。

请注意,上述分析基于通用并发控制理论,并未直接引用具体软件版本的官方文档或变更日志。对于特定软件(如Java的ConcurrentHashMap从1.7到1.8的变化)的详细设计考量,建议查阅该软件的官方文档或相关技术文章以获得最准确的信息。

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