我們上節講了HashMap，實際上HashMap並不是線程安全的，在併發插入元素的時候有可能出現環形鏈表，讓下一次讀操作出現死循環。解決的辦法就是使用線程安全的容器，除了Collections提供的synchronizedMap同步容器外，實際上我們還可以選擇性能更好的juc提供的同步容器。
一、分段鎖Segment概述
分段鎖Segment是ConcurrentHashMap很重要的一個概念。
Segment本身就相當於一個HashMap對象。
同HashMap一樣，Segment包含一個HashEntry數組，數組中的每一個HashEntry既是一個鍵值對，也是一個鏈表的頭節點。
像這樣的Segment對象，在ConcurrentHashMap集合中有2的N次方個，共同保存在一個名爲segments的數組當中。
因此整個ConcurrentHashMap的結構如下：
可以說，ConcurrentHashMap是一個二級哈希表。在一個總的哈希表下面，有若干個子哈希表。
這樣的二級結構，和數據庫的水平拆分有些相似。每一個Segment就好比一個高度自治的自治區。讀寫高度自治，Segment之間互不影響。
這種結構下的ConcurrentHashMap有以下特點：
- 不同Segment的寫入是可以併發執行的。
- 同一Segment的寫和讀是可以併發執行的。
- 對同一Segment的併發寫入會被阻塞。
由此可見，ConcurrentHashMap當中每個Segment各自持有一把鎖。在保證線程安全的同時降低了鎖的粒度，讓併發操作效率更高。
二、ConcurrentHashMap讀寫概述
###Get方法：
1.爲輸入的Key做Hash運算，得到hash值。
2.通過hash值，定位到對應的Segment對象
3.再次通過hash值，定位到Segment當中數組的具體位置。
###Put方法：
1.爲輸入的Key做Hash運算，得到hash值。
2.通過hash值，定位到對應的Segment對象
3.獲取可重入鎖
4.再次通過hash值，定位到Segment當中數組的具體位置。
5.插入或覆蓋HashEntry對象。
6.釋放鎖。
從以上步驟可以看出，ConcurrentHashMap在讀寫時都需要兩次定位（Hash）操作。
三、ConcurrentHashMap的size()方法
Size方法的目的是統計ConcurrentHashMap的總元素數量， 自然需要把各個Segment內部的元素數量彙總起來。
但是，如果在統計Segment元素數量的過程中，已統計過的Segment瞬間插入新的元素，這時候該怎麼辦呢？
ConcurrentHashMap的Size方法是一個嵌套循環，大體邏輯如下：
1.遍歷所有的Segment。
2.把Segment的元素數量累加起來。
3.把Segment的修改次數累加起來。
4.判斷所有Segment的總修改次數是否大於上一次的總修改次數。如果大於，說明統計過程中有修改，重新統計，嘗試次數+1；如果不是。說明沒有修改，統計結束。
5.如果嘗試次數超過閾值，則對每一個Segment加鎖，再重新統計。
6.再次判斷所有Segment的總修改次數是否大於上一次的總修改次數。由於已經加鎖，次數一定和上次相等。
7.釋放鎖，統計結束。
這種思想和樂觀鎖悲觀鎖的思想如出一轍。
爲了儘量不鎖住所有Segment，首先樂觀地假設Size過程中不會有修改。當嘗試一定次數，才無奈轉爲悲觀鎖，鎖住所有Segment保證強一致性。
參考文章
本文作者： catalinaLi
本文鏈接： http://catalinali.top/2018/knowConHashMap/