3 构造方法
3.1 无参
- 使用默认的初始表大小（16）创建一个新的空map
3.2 有参
- 创建一个新的空map，其初始表大小可容纳指定数量的元素，而无需动态调整大小。
- -创建一个与给定map具有相同映射的新map
- 注意 sizeCtl 会暂先维护一个2的幂次方的值的容量.
实例化ConcurrentHashMap时带参数时，会根据参数调整table的大小，假设参数为100，最终会调整成256，确保table的大小总是2的幂次方
tableSizeFor
- 对于给定的所需容量，返回2的幂的表大小
table 的延迟初始化
ConcurrentHashMap在构造函数中只会初始化sizeCtl值，并不会直接初始化table，而是延缓到第一次put操作table初始化.但put是可以并发执行的,是如何保证 table 只初始化一次呢？
private final Node<K,V>[] initTable() { Node<K,V>[] tab; int sc; // 进入自旋 while ((tab = table) == null || tab.length == 0) { // 若某线程发现sizeCtl<0，意味着其他线程正在初始化，当前线程让出CPU时间片 if ((sc = sizeCtl) < 0) Thread.yield(); // 失去初始化的竞争机会; 直接自旋 else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) { try { // 有可能执行至此时，table 已经非空，所以做双重检验 if ((tab = table) == null || tab.length == 0) { int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY; @SuppressWarnings("unchecked") Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n]; table = tab = nt; sc = n - (n >>> 2); } } finally { sizeCtl = sc; } break; } } return tab; }
执行第一次put操作的线程会执行Unsafe.compareAndSwapInt方法修改sizeCtl为-1，有且只有一个线程能够修改成功，而其它线程只能通过Thread.yield()让出CPU时间片等待table初始化完成。
4 put
table已经初始化完成，put操作采用CAS+synchronized实现并发插入或更新操作.
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) { if (key == null || value == null) throw new NullPointerException(); // 计算hash int hash = spread(key.hashCode()); int binCount = 0; // 自旋保证可以新增成功 for (Node<K,V>[] tab = table;;) { Node<K,V> f; int n, i, fh; // step1. table 为 null或空时进行初始化 if (tab == null || (n = tab.length) == 0) tab = initTable(); // step 2. 若当前数组索引无值，直接创建 else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) { // CAS 在索引 i 处创建新的节点，当索引 i 为 null 时，即能创建成功，结束循环,否则继续自旋 if (casTabAt(tab, i, null, new Node<K,V>(hash, key, value, null))) break; // no lock when adding to empty bin } // step3. 若当前桶为转移节点，表明该桶的点正在扩容，一直等待扩容完成 else if ((fh = f.hash) == MOVED) tab = helpTransfer(tab, f); // step4. 当前索引位置有值 else { V oldVal = null; // 锁定当前槽点,保证只会有一个线程能对槽点进行修改 synchronized (f) { // 这里再次判断 i 位置数据有无被修改 // binCount 被赋值，说明走到了修改表的过程 if (tabAt(tab, i) == f) { // 链表 if (fh >= 0) { binCount = 1; for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) { K ek; // 值有的话，直接返回 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; // 将新增的元素赋值到链表的最后，退出自旋 if ((e = e.next) == null) { pred.next = new Node<K,V>(hash, key, value, null); break; } } } // 红黑树，这里没有使用 TreeNode,使用的是 TreeBin，TreeNode 只是红黑树的一个节点 // TreeBin 持有红黑树的引用，并且会对其加锁，保证其操作的线程安全 else if (f instanceof TreeBin) { Node<K,V> p; binCount = 2; // 满足if的话，把老的值给oldVal // 在putTreeVal方法里面，在给红黑树重新着色旋转的时候 // 会锁住红黑树的根节点 if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key, value)) != null) { oldVal = p.val; if (!onlyIfAbsent) p.val = value; } } } } // binCount不为空，并且 oldVal 有值的情况，说明已新增成功 if (binCount != 0) { // 链表是否需要转化成红黑树 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD) treeifyBin(tab, i); if (oldVal != null) return oldVal; // 槽点已经上锁，只有在红黑树或者链表新增失败的时候 // 才会走到这里，这两者新增都是自旋的，几乎不会失败 break; } } } // step5. check 容器是否需要扩容，如果需要去扩容，调用 transfer 方法扩容 // 如果已经在扩容中了，check有无完成 addCount(1L, binCount); return null; }
4.2 执行流程
- 若数组空，则初始化，完成之后，转2
- 计算当前桶位是否有值
- 无,则 CAS 创建,失败后继续自旋,直到成功
- 有,转3
- 判断桶位是否为转移节点(扩容ing)
- 是,则一直自旋等待扩容完成,之后再新增
- 否,转4
- 桶位有值,对当前桶位加synchronize锁
- 链表，新增节点到链尾
- 红黑树，红黑树版方法新增
- 新增完成之后,检验是否需要扩容
通过自旋 + CAS + synchronize 锁三板斧的实现很巧妙，给我们设计并发代码提供了最佳实践!
