Java容器类研究9：其它Map

HashTable和HashMap的区别

HashTable和HashMap的区别是，HashTable在操做table的方法上加入synchronized关键字，使得线程安全。实现方式和HashMap相似，可是HashTable没有处理在某个槽下的值太多，链表过长的状况。

TreeMap和HashMap的区别

有序，二叉搜索树，使用红黑树。使用key进行比较，或者传入的比较器。方法containsKey、get、put和remove的时间复杂度是log(n)。

LinkedHashMap与HashMap的区别

LinkedHashMap保存了元素的插入顺序，在遍历时会遵循插入的顺序。而HashMap遍历时，顺序是按照table的顺序，依次遍历每个槽中的链表，因此顺序和插入顺序彻底不一样。

LinkedHashMap在Node上加上了before和after属性用以构建保持原顺序的双向链表。

LinkeHashMap能够设置参数，使其从插入顺序变为访问顺序。

LinkedHashMap基于HashMap，它本身的任务主要是维护保持顺序的双向链表。

ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap和HashMap的区别

java.util.concurrent;

ConcurrentHashMap提供了一个高效的、线程安全的访问和更新HashMap的方式。较之HashTable，它没有提供在整个table上的锁，同步方式粒度更细。

如何实现并发访问的安全

看网上资料，旧版本的ConcurrentHashMap采用了分段的策略进行同步。Hash步骤以下：

1. ConcurrentHashMap维护了一个segment数组，segment是一个锁。
2. 将key先hash到segment位置，每一个segment存储了一个真正的table。
3. 再次hash，找到在table中的位置。
4. 在table中的过程和HashMap相似。

全部并发访问ConcurrentHashMap的线程会在每一个segment上同步，因此线程能够并行的访问不一样的segment，减少了同步的粒度。

可是，在1.8中，使用的是sun.misc.Unsafe工具。它的做用有：

1. 对变量和数组内容的原子访问，自定义内存屏障
2. 对序列化的支持
3. 自定义内存管理/高效的内存布局
4. 与原生代码和其余JVM进行互操做
5. 对高级锁的支持

ConcurrentHashMap对table的操做所有由sun.misc.Unsafe来完成：

static final <K,V> Node<K,V> tabAt(Node<K,V>[] tab, int i) {
        return (Node<K,V>)U.getObjectVolatile(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE);
    }

    static final <K,V> boolean casTabAt(Node<K,V>[] tab, int i,
                                        Node<K,V> c, Node<K,V> v) {
        //c表示旧值
        //v表示新值
        //更新前会验证旧值是否变化，若是变化说明期间被其它线程修改，则修改失败
        //外部使用该方法通常会使用一个循环，以屡次重试
        return U.compareAndSwapObject(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE, c, v);
    }

    static final <K,V> void setTabAt(Node<K,V>[] tab, int i, Node<K,V> v) {
        U.putObjectVolatile(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE, v);
    }

能够简单的理解为上述方法是原子性的，对目标数据所在的内存位置进行了加锁，整个操做过程当中，对该部份内存的读、写不会受其它线程的影响。可见，该方法的并发实现粒度更细。

还有一点须要注意，在并发操做时，可能会出现有的线程开始扩张或缩小table，可是有的线程却试图操做table的状况。由于搬迁table上元素的过程比较耗时，因此，其它线程发现该table正在重建，会先将操做table的事情日后放一放，而是转头去帮助搬迁table，等table搬迁完毕再继续本身的活。