ConcurrentHashMap源码分析

2022-08-03 17:05:55 浏览数 (1)

一:简述

本文基于jdk1.8对concurrentHashMap的源码进行分析,以put()方法为入口对concurrentHashMap的扩容机制,size计算方式等代码进行分析

二:concurrentHashMap成员变量

代码语言:javascript复制
//最大容量
private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

//默认容量大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;

//负载因子
private static final float LOAD_FACTOR = 0.75f;

//将链表转化为红黑树的链表长度阈值
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

//将红黑树转化为链表的链表长度阈值
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

//将链表转化为红黑树的node数组长度阈值
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

//默认的线程迁移数据范围
private static final int MIN_TRANSFER_STRIDE = 16;

//当前服务器cpu数量
static final int NCPU = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

//真正存储数据的容器
transient volatile Node<K,V>[] table;

//用于扩容的新数组
private transient volatile Node<K,V>[] nextTable;

//和counterCells一起用于计算concurrentHashMap的size
private transient volatile long baseCount;

// -1的时候代表正在node数组正在初始化 初始化之后赋值为扩容的阈值
private transient volatile int sizeCtl;

//数据迁移的索引
private transient volatile int transferIndex;

//用于计算concurrentHashMap的size时需要加cas锁的标记
private transient volatile int cellsBusy;

//用于计算concurrentHashMap的size 默认长度是2
private transient volatile CounterCell[] counterCells;

三:concurrentHashMap的源码分析

以put方法为入口对源码进行分析

1.put方法流程图

2.源码分析

put()方法会调用putVal()方法,如果当前数组没有初始化那么会先调用initTable()方法初始化数组,然后根据计算好的数组下标查看当前下标下是否为null,如果是null,那么利用cas保证线程安全直接进行替换,如果不是null,那么需要解决hash冲突的问题,分链表和红黑树两种情况分别进行处理。

a.链表:遍历链表,如果有相同的key 进行覆盖的操作 否则添加到链表的尾部(尾插法)。

b.红黑树:遍历红黑树,如果有相同的key,进行覆盖操作,如果没有,那么构建红黑树的节点添加到红黑树,并且通过左旋或者右旋保证红黑树的平衡。

添加完元素之后判断链表的长度是否大于等于8,大于8 那么会调用treeifyBin()方法。

最后调用addcount()计算数组的总元素个数。

代码语言:javascript复制
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
        //键和值都不能为空 否则抛出空指针异常
        if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
  //计算key的hash值
        int hash = spread(key.hashCode());
        int binCount = 0;
        for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
            Node<K,V> f; int n, i, fh; K fk; V fv;
    //如果tab 为空 那么需要先初始化数组
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
                tab = initTable();
    //(n - 1) & hash 计算当前的值应该存放的数组下标  
            else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
    //如果计算出的数组位置的node为null 直接用cas进行替换即可
                if (casTabAt(tab, i, null, new Node<K,V>(hash, key, value)))
                    break;                   // no lock when adding to empty bin
            }
    //MOVED 代表当前节点正在进行数据迁移 那么直接去协助扩容
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                tab = helpTransfer(tab, f);
    //onlyIfAbsent true表示不能覆盖原有的值 默认是false
            else if (onlyIfAbsent // check first node without acquiring lock
                     && fh == hash
                     && ((fk = f.key) == key || (fk != null && key.equals(fk)))
                     && (fv = f.val) != null)
               //如果存在相同的key 并且value不为空 直接返回已存在的值   
                return fv;
            else {
    //这段代码是处理存在hash冲突的情况的逻辑
                V oldVal = null;
    //针对node进行加锁
                synchronized (f) {
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
              //针对链表的处理
                        if (fh >= 0) {
                            binCount = 1;
                            for (Node<K,V> e = f;;   binCount) {
                                K ek;
        //遍历链表 如果存在有相同的key 而且允许被覆盖 那么直接覆盖原有的值
        //不需要cas来保证线程安全 因为已经加了锁
                                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;
        //遍历到链表的尾部 证明是尾插法添加链表节点
                                if ((e = e.next) == null) {
                                    pred.next = new Node<K,V>(hash, key, value);
                                    break;
                                }
                            }
                        }
            //针对红黑树的处理
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            Node<K,V> p;
                            binCount = 2;
      //
      //也就是存在key相同的并且允许被覆盖就覆盖旧的值 不然就根据红黑树的规则添加到树中
      //putTreeVal() 解决hash冲突的逻辑和链表一样 但是会涉及到树的左旋和右旋
                            if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
                                                           value)) != null) {
                                oldVal = p.val;
                                if (!onlyIfAbsent)
                                    p.val = value;
                            }
                        }
                        else if (f instanceof ReservationNode)
                            throw new IllegalStateException("Recursive update");
                    }
                }
                if (binCount != 0) {
    //查看链表长度是否达到了树化的阈值(默认是8)
    // 注意 这里并不是说达到了阈值就会树化 
    //而是要满足数组长度大于64而且链表长度大于等于阈值两个条件才会树化 否则会先进行扩容来减少链表的长度
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
                        treeifyBin(tab, i);
                    if (oldVal != null)
                        return oldVal;
                    break;
                }
            }
        }
        addCount(1L, binCount);
        return null;
    }

initTable()方法初始化数组,为了保证只有一个线程进行初始化操作,利用cas保证线程安全问题。

代码语言:javascript复制
  private final Node<K,V>[] initTable() {
        Node<K,V>[] tab; int sc;
        while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
            if ((sc = sizeCtl) < 0)
  //如果是小于0(有别的线程已经修改sizeCtl成功,所以sizeCtl为-1代表正在初始化数组) 
  //证明已经有线程在进行初始化 那么让出cpu时间片
                Thread.yield(); // lost initialization race; just spin
  //利用cas进行加锁 如果sizeCtl被修改为-1 修改成功,才能进行初始化 变相的一种加锁方式
            else if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
                try {
                    if ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
                        int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;
                        @SuppressWarnings("unchecked")
      //初始化数组 并且赋值给table成员变量
                        Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
                        table = tab = nt;
      //sc 赋值为数组扩容的阈值 就是 原容量 - 原容量/4;
                        sc = n - (n >>> 2);
                    }
                } finally {
    //这里扩容完成 sizeCtl也会变成数组扩容的阈值
                    sizeCtl = sc;
                }
                break;
            }
        }
        return tab;
    }

接下里会分别对treeifyBin()方法和addcount()方法进行分析。

treeifyBin()方法

当链表长大于8的时候会调用treeifyBin方法,首先会对当前数组的长度进行判断,如果数组长度小于64,那么进行扩容的操作,如果大于64,那么将链表转化为红黑树。

所以链表转化为红黑树应该是要满足两个条件:

1.链表长度大于8

2.node数组长度大于6

代码语言:javascript复制
private final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int index) {
        Node<K,V> b; int n;
        if (tab != null) {
            //如果数组长度小于64 那么进行扩容
            if ((n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
          //扩容 默认是扩大为原来容量的两倍
                tryPresize(n << 1);
            else if ((b = tabAt(tab, index)) != null && b.hash >= 0) {
          //数组长度大于64 进行树化
    //同样只是针对node加锁 严格控制锁的粒度
                synchronized (b) {
                    //将链表转化为红黑树
                    if (tabAt(tab, index) == b) {
                        TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
                        for (Node<K,V> e = b; e != null; e = e.next) {
                            TreeNode<K,V> p =
                                new TreeNode<K,V>(e.hash, e.key, e.val,
                                                  null, null);
                            if ((p.prev = tl) == null)
                                hd = p;
                            else
                                tl.next = p;
                            tl = p;
                        }
                        //将数组下标的值设置为转化完的红黑树引用
                        setTabAt(tab, index, new TreeBin<K,V>(hd));
                    }
                }
            }
        }
    }

数组长度小于64会调用tryPresize()方法进行扩容

扩容流程图

源码分析:首先计算扩容之后的容量,判断node数组是否进行初始化,没有初始化需要先进行初始化,然后会调用transfer()方法进行扩容,concurrentHashMap在扩容的时候设计的非常巧妙,当其他线性调用api的是否如果发现concurrentHashMap正在扩容,会调用helpTransfer方法协助数据的迁移,提高扩容的效率。

代码语言:javascript复制
private final void tryPresize(int size) {
   //判断扩容后的容量是否大于最大容量的一半 大于的话直接扩大为最大容量
  //tableSizeFor 用来保证数组一定是2的n次幂
        int c = (size >= (MAXIMUM_CAPACITY >>> 1)) ? MAXIMUM_CAPACITY :
            tableSizeFor(size   (size >>> 1)   1);
        int sc;
        while ((sc = sizeCtl) >= 0) {
            Node<K,V>[] tab = table; int n;
      //如果数组还没有初始化 先进行初始化
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0) {
                n = (sc > c) ? sc : c;
    //同样是利用cas的方式进行加锁 替换成功才会执行 
    //这个代码和initTable()的代码基本一样
                if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
                    try {
                        if (table == tab) {
          //创建新的数组 并赋值给table成员变量
                            @SuppressWarnings("unchecked")
                            Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
                            table = nt;
                            sc = n - (n >>> 2);
                        }
                    } finally {
                        sizeCtl = sc;
                    }
                }
            }
      //如果扩容之后的容量大于最大容量 直接返回
            else if (c <= sc || n >= MAXIMUM_CAPACITY)
                break;
            else if (tab == table) {
    //这里进行扩容操作 先计算扩容戳 这个扩容戳保证每次扩容都是唯一的
                int rs = resizeStamp(n);
    // 利用cas进行加锁 
                if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc,
                                        (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT)   2))
        //真正扩容的方法        
                    transfer(tab, null);
            }
        }
    }

transfer()方法分析

transfer()方法是真正的扩容方法,会创建一个容量为原数组容量的2倍的新node数组,并且将原数组的元素迁移到新的数组中,并且把新的数组赋值给成员变量table。

concurrentHashMap支持多线程参与数据的迁移,首先计算每个线程负责的数据迁移的范围, 迁移的时候会把当前迁移的node修改为ForwardingNode,(其他线程判断当前节点如果是ForwardingNode节点,就跳过,避免重复迁移。)然后分别针对链表和红黑树两种情况进行数据的迁移。

1.链表:

遍历链表计算每个节点在新数组的下标位置,计算出的结果只有两种情况

a.计算出的新数组下标和原数组下标位置一样

b.计算出的新数组下标为(原数组下标 原数组的容量)

如果是a情况,将数据存在低位链表,如果是b情况存在在高位链表,然后赋值在新数组对应的下标位置。

2.红黑树:遍历红黑树,计算每个节点在新数组的下标位置,计算的结果也是一样的两种结果 如果是a情况,将数据存在低位树,如果是b情况存在在高位树,如果高位树或低位树的长度小于6,那么将高位树或低位树为链表,然后分别赋值到新数组中

代码语言:javascript复制
private final void transfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V>[] nextTab) {
        int n = tab.length, stride;
  // 根据cpu数量计算一个线程迁移的范围 默认是16 
  //也就是说一个容量为32的旧数组 第一个线程第一次迁移的范围应该是16-31
        if ((stride = (NCPU > 1) ? (n >>> 3) / NCPU : n) < MIN_TRANSFER_STRIDE)
            stride = MIN_TRANSFER_STRIDE; // subdivide range
    if (nextTab == null) {            // initiating
           //新数组为空 那么创建一个新的数组 容量是原来的两倍
            try {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n << 1];
                nextTab = nt;
            } catch (Throwable ex) {      // try to cope with OOME
                sizeCtl = Integer.MAX_VALUE;
                return;
            }
            nextTable = nextTab;
      //transferIndex表示数据迁移的开始索引 默认是从原数组的末尾开始迁移
      //所以一个容量为32的旧数组 第一个线程第一次迁移的范围应该是16-31
            transferIndex = n;
        }
        int nextn = nextTab.length;
        ForwardingNode<K,V> fwd = new ForwardingNode<K,V>(nextTab);
        boolean advance = true;
  //表示数据迁移是否完成
        boolean finishing = false; // to ensure sweep before committing nextTab
        for (int i = 0, bound = 0;;) {
            Node<K,V> f; int fh;
            while (advance) {
                int nextIndex, nextBound;
          //前三个判断都是判断当前线程是否完成自己范围内要迁移的数据
          //如果完成了直接设置 advance = false 跳出while循环
                if (--i >= bound || finishing)
                    advance = false;
                else if ((nextIndex = transferIndex) <= 0) {
                    i = -1;
                    advance = false;
                }
                else if (U.compareAndSetInt
                         (this, TRANSFERINDEX, nextIndex,
                          nextBound = (nextIndex > stride ?
                                       nextIndex - stride : 0))) {
                    bound = nextBound;
                    i = nextIndex - 1;
                    advance = false;
                }
            }
            if (i < 0 || i >= n || i   n >= nextn) {
                int sc;
                if (finishing) {
        //如果已经扩容完成 将新数组赋值给table 
                    nextTable = null;
                    table = nextTab;
                    sizeCtl = (n << 1) - (n >>> 1);
                    return;
                }
    //当前参与数据迁移的线程数-1 用cas保证数据的安全性
                if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc = sizeCtl, sc - 1)) {
    //如果(sc - 2) != resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT 条件成立 那么表示已经迁移完成
    //因为在开始迁移数据的时候有对sizeCtl赋值  U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc,(rs << RESIZE_STAMP_SHIFT)   2))
                    if ((sc - 2) != resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT)
                        return;
                    finishing = advance = true;
                    i = n; // recheck before commit
                }
            }
            else if ((f = tabAt(tab, i)) == null)
    //如果是空的节点 直接cas替换为fwd节点  如果节点是fwd 也就是MOVE类型的节点 证明节点上有线程正在迁移
                advance = casTabAt(tab, i, null, fwd);
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
    //如果是MOVE 那么就跳过 因为已经有线程在迁移了 不需要当前线程再去迁移
                advance = true; // already processed
            else {
    //对节点进行加锁
                synchronized (f) {
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
            // 将节点的高低位区分开分别保存 
                        Node<K,V> ln, hn;
      //针对链表的情况 对数据进行迁移
                        if (fh >= 0) {
                            int runBit = fh & n;
                            Node<K,V> lastRun = f;
                            for (Node<K,V> p = f.next; p != null; p = p.next) {
              // 重新计算链表中每个节点的数组下标 如果算出来和原来的一样 那么放入低位链 否则放入高位链
                                int b = p.hash & n;
                                if (b != runBit) {
                                    runBit = b;
                                    lastRun = p;
                                }
                            }
                            if (runBit == 0) {
                                ln = lastRun;
                                hn = null;
                            }
                            else {
                                hn = lastRun;
                                ln = null;
                            }
                            for (Node<K,V> p = f; p != lastRun; p = p.next) {
                                int ph = p.hash; K pk = p.key; V pv = p.val;
                                if ((ph & n) == 0)
            // 构建低位链表
                                    ln = new Node<K,V>(ph, pk, pv, ln);
                                else
            //构建高位链表
                                    hn = new Node<K,V>(ph, pk, pv, hn);
                            }
          //将低位链表放在新数组的原下标位置
                            setTabAt(nextTab, i, ln);
          //将高位链表放在新数组下标为 (原下标位置   原容量大小)的位置
                            setTabAt(nextTab, i   n, hn);
               //将旧数组的位置设置为fwd节点 表示该节点已经迁移数据
                            setTabAt(tab, i, fwd);
                            advance = true;
                        }
      //针对红黑树的处理
                        else if (f instanceof TreeBin) {
      //同样进行数据的高低位链表计算
                            TreeBin<K,V> t = (TreeBin<K,V>)f;
                            TreeNode<K,V> lo = null, loTail = null;
                            TreeNode<K,V> hi = null, hiTail = null;
                            int lc = 0, hc = 0;
                            for (Node<K,V> e = t.first; e != null; e = e.next) {
                                int h = e.hash;
                                TreeNode<K,V> p = new TreeNode<K,V>
                                    (h, e.key, e.val, null, null);
                                if ((h & n) == 0) {
                                    if ((p.prev = loTail) == null)
                                        lo = p;
                                    else
                                        loTail.next = p;
                                    loTail = p;
                                      lc;
                                }
                                else {
                                    if ((p.prev = hiTail) == null)
                                        hi = p;
                                    else
                                        hiTail.next = p;
                                    hiTail = p;
                                      hc;
                                }
                            }
          //如果迁移后的高低位链表长度小于6(UNTREEIFY_THRESHOLD) 那么会把原来的数结构变成链表结构
                            ln = (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(lo) :
                                (hc != 0) ? new TreeBin<K,V>(lo) : t;
                            hn = (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(hi) :
                                (lc != 0) ? new TreeBin<K,V>(hi) : t;
          //将低位链表放在新数组的原下标位置  
                            setTabAt(nextTab, i, ln);
          //将高位链表放在新数组下标为 (原下标位置   原容量大小)的位置
                            setTabAt(nextTab, i   n, hn);
          //将旧数组的位置设置为fwd节点 表示该节点已经迁移数据
                            setTabAt(tab, i, fwd);
                            advance = true;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

helpTransfer()

其他线程在对concurrentHashMap的操作的时候,如果发现concurrentHashMap正在扩容,那么会调用helpTransfer协助扩容

代码语言:javascript复制
final Node<K,V>[] helpTransfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V> f) {
        Node<K,V>[] nextTab; int sc;
  //进一步判断是否正在进行数据的迁移 如果是那么协助数据
        if (tab != null && (f instanceof ForwardingNode) &&
            (nextTab = ((ForwardingNode<K,V>)f).nextTable) != null) {
            int rs = resizeStamp(tab.length);
            while (nextTab == nextTable && table == tab &&
                   (sc = sizeCtl) < 0) {
                if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs   1 ||
                    sc == rs   MAX_RESIZERS || transferIndex <= 0)
        //其他线程已经把数据迁移完 直接返回
                    break;
    //利用cas将负责迁移的线程数   1
                if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc   1)) {
        // 调用transfer
                    transfer(tab, nextTab);
                    break;
                }
            }
            return nextTab;
        }
        return table;
    }

addCount()方法

1.流程图

2.源码分析

在计算数组当前元素个数的时候,会使用CounterCell数组和baseCount进行计算,首先通过cas替换baseCount的值,如果失败,那么代表竞争很激烈,会利用CounterCell数组进行计算,每个线程使用CounterCell数组中一个元素进行累加个数,最后总的个数是CounterCell数组中每个元素的和加上baseCount。

代码语言:javascript复制
private final void addCount(long x, int check) {
        CounterCell[] cs; long b, s;
  //这里采用CounterCell数组的方式来缓解cas计算count的压力
  //先对baseCount进行cas操作 如果成功 那么直接返回 失败的话 就走下面的逻辑
        if ((cs = counterCells) != null ||
            !U.compareAndSetLong(this, BASECOUNT, b = baseCount, s = b   x)) {
            CounterCell c; long v; int m;
            boolean uncontended = true;
  //利用ThreadLocalRandom.getProbe() 随机生成CounterCell数组的下标位置
  //数组没有初始化 或者数组的值为null 或者cas 计算节点数 如果失败  调用fullAddCount()初始化并计算值
            if (cs == null || (m = cs.length - 1) < 0 ||
                (c = cs[ThreadLocalRandom.getProbe() & m]) == null ||
                !(uncontended =
                  U.compareAndSetLong(c, CELLVALUE, v = c.value, v   x))) {
                fullAddCount(x, uncontended);
                return;
            }
            if (check <= 1)
                return;
            s = sumCount();
        }
  // 这一段是判断加入元素之后是否需要扩容
        if (check >= 0) {
            Node<K,V>[] tab, nt; int n, sc;
      //数组初始化完之后 sizeCtl代表的是扩容阈值  s >= sizeCtl  证明需要扩容
      //这下面一段代码和扩容的代码一模一样   
            while (s >= (long)(sc = sizeCtl) && (tab = table) != null &&
                   (n = tab.length) < MAXIMUM_CAPACITY) {
                int rs = resizeStamp(n);
                if (sc < 0) {
                    if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs   1 ||
                        sc == rs   MAX_RESIZERS || (nt = nextTable) == null ||
                        transferIndex <= 0)
                        break;
                    if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc, sc   1))
                        transfer(tab, nt);
                }
                else if (U.compareAndSetInt(this, SIZECTL, sc,
                                             (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT)   2))
                    transfer(tab, null);
    //计算数组当前节点数量  
                s = sumCount();
            }
        }
    }

fullAddCount()

首先cas初始化CounterCell数组,利用ThreadLocalRandom.getProbe()生成的随机数和CounterCell数组的长度计算下标,利用cas进行计算count,如果失败会将CounterCell数组扩容,然后再次计算。

代码语言:javascript复制
private final void fullAddCount(long x, boolean wasUncontended) {
        int h;
        if ((h = ThreadLocalRandom.getProbe()) == 0) {
            ThreadLocalRandom.localInit();      // force initialization
            h = ThreadLocalRandom.getProbe();
            wasUncontended = true;
        }
        boolean collide = false;                // True if last slot nonempty
        for (;;) {
            CounterCell[] cs; CounterCell c; int n; long v;
      //第一次进入方法counterCells肯定是 null 所以不会走这个if的逻辑
            if ((cs = counterCells) != null && (n = cs.length) > 0) {
    //当前线程所用CounterCell数组下标的值为null 
                if ((c = cs[(n - 1) & h]) == null) {
                    if (cellsBusy == 0) {            // Try to attach new Cell
      //进行初始化
                        CounterCell r = new CounterCell(x); // Optimistic create
      //cas加锁进行操作
                        if (cellsBusy == 0 &&
                            U.compareAndSetInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                            boolean created = false;
                            try {               // Recheck under lock
                                CounterCell[] rs; int m, j;
                                if ((rs = counterCells) != null &&
                                    (m = rs.length) > 0 &&
                                    rs[j = (m - 1) & h] == null) {
                                    rs[j] = r;
                                    created = true;
                                }
                            } finally {                                                    
                                cellsBusy = 0;
                            }
                            if (created)
                                break;
                            continue;           // Slot is now non-empty
                        }
                    }
                    collide = false;
                }
                else if (!wasUncontended)       // CAS already known to fail
                    wasUncontended = true;      // Continue after rehash
    // cas计算count 计算成功直接跳出循环  
                else if (U.compareAndSetLong(c, CELLVALUE, v = c.value, v   x))
                    break;
        //  
                else if (counterCells != cs || n >= NCPU)
                    collide = false;            // At max size or stale
                else if (!collide)
                    collide = true;
    //前面cas计算count没有成功 说明竞争很激烈 需要对counterCells数组进行扩容
    //cellsBusy 字段就是用来cas加锁的一个标志  cas进行加锁操作扩容
                else if (cellsBusy == 0 &&
                         U.compareAndSetInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                    try {
      // 对counterCells进行扩容 扩容为原来的2倍
                        if (counterCells == cs) // Expand table unless stale
                            counterCells = Arrays.copyOf(cs, n << 1);
                    } finally {
                        cellsBusy = 0;
                    }
                    collide = false;
        //扩容成功 进入下一次循环
                    continue;                   // Retry with expanded table
                }
                h = ThreadLocalRandom.advanceProbe(h);
            }
      //首次进入方法 肯定是0 而且counterCells没有初始化 应该是null
      // 以cas的方式进行加锁 保证只有一个线程来进行初始化
            else if (cellsBusy == 0 && counterCells == cs &&
                     U.compareAndSetInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                boolean init = false;
                try {                           // Initialize table
                    if (counterCells == cs) {
      //默认创建一个大小为2的数组 并且为当前线程
                        CounterCell[] rs = new CounterCell[2];
      //初始化当前线程需要的数组下标的CounterCell
                        rs[h & 1] = new CounterCell(x);
                        counterCells = rs;
                        init = true;
                    }
                } finally {
                    cellsBusy = 0;
                }
                if (init)
                    break;
            }
      //最后如果还是没有计算成功 那么cas加到baseCount中
            else if (U.compareAndSetLong(this, BASECOUNT, v = baseCount, v   x))
                break;                          // Fall back on using base
        }
    }

sumCount()

计算size,CounterCell数组每个元素的和 baseCount就是当前concurrentHashMap的size

代码语言:javascript复制
final long sumCount() {
    CounterCell[] as = counterCells; CounterCell a;
    long sum = baseCount;
    if (as != null) {
        for (int i = 0; i < as.length;   i) {
            if ((a = as[i]) != null)
                sum  = a.value;
        }
    }
    return sum;
}

四:结束语

在阅读比较长的方法的时候建议分段进行查看,比如transfer()方法和fullAddCount()方法,有很多的if else 我们如果分段阅读,会比较好理解。

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