HashMap，ConcurrentHashMap1.7和1.8的区别

HashMap 在 Java 1.7 和 Java 1.8 版本中有一些区别，主要体现在以下几个方面： 1. 数据结构：在 Java 1.7 中，HashMap 底层使用的是数组 + 链表的结构来存储键值对。而在 Java 1.8 中，当链表长度超过一定阈值时，链表会转换成红黑树，以提高查找效率。 2. 并发安全性：在 Java 1.7 中，HashMap 是非线程安全的，多线程环境下需要通过外部同步来保证线程安全。而在 Java 1.8 中，引入了新的并发类 ConcurrentHashMap，它是线程安全的，可以在多线程环境下并发访问。 3. 迭代顺序：在 Java 1.7 中，HashMap 的迭代顺序是不确定的，不保证键值对的顺序。而在 Java 1.8 中，HashMap 继承了 LinkedHashMap，保持了键值对的插入顺序。 4. 性能优化：在 Java 1.8 中，对 HashMap 进行了一些性能优化。例如，在计算哈希值时采用了新的计算方法，减少了哈希冲突的概率；在链表长度较长时，将链表转换为红黑树，提高了查找效率。 总的来说，Java 1.8 中的 HashMap 在并发安全性、迭代顺序和性能优化等方面相对于 Java 1.7 有了一些改进和增强。

<think>嗯，用户问的是ConcurrentHashMap在JDK 1.7和1.8之间的区别。我得先回忆一下这两个版本的不同实现方式。记得ConcurrentHashMap是为了解决HashMap线程不安全的问题，同时相比Hashtable有更好的性能。 首先，JDK 1.7的时候，ConcurrentHashMap采用的是分段锁，也就是Segment的结构。每个Segment相当于一个小的HashTable，这样不同的Segment之间的操作可以并发进行，减少了锁的竞争。而到了1.8，可能改成了和HashMap类似的数组+链表+红黑树的结构，同时使用CAS和synchronized来保证线程安全。这里需要确认一下具体的实现变化。 然后是锁的机制。1.7的分段锁，每个Segment继承自ReentrantLock，这样在put操作时只需要锁住对应的Segment，而其他Segment不受影响。而1.8可能摒弃了分段锁，改为对每个数组元素（Node）使用synchronized和CAS操作，这样锁的粒度更小，并发度更高。需要验证一下这个点是否正确。 数据结构方面，1.8应该引入了红黑树，当链表长度超过一定阈值时，会转换成红黑树，这样查询效率更高。而1.7可能还是单纯的链表结构。这需要确认两个版本在数据结构上的差异。 线程安全的实现方式，1.7使用分段锁，而1.8使用CAS和synchronized。CAS用于无锁化的读和部分写操作，而synchronized在节点上加锁，这样减少了锁的竞争，提高了并发性能。这里需要详细说明两者的具体实现方式。 另外，size方法的实现可能也有不同。在1.7中，可能需要统计各个Segment的大小然后求和，而1.8可能采用了更高效的方法，比如基础计数器或辅助计数器，通过CAS来维护。这一点也需要比较说明。 还有迭代器的弱一致性问题，1.7和1.8都是弱一致性的，但具体的实现细节是否有变化？可能需要确认是否在结构上有调整导致迭代器的行为不同。 还有哈希碰撞的处理，1.8的链表转红黑树可以减少查询时间，这在并发情况下可能更高效。而1.7的链表在冲突多时查询效率低。 需要组织这些点，结构清晰，分点说明两者的区别，同时确保技术细节准确。例如，分段锁的具体结构，CAS和synchronized的应用场景，数据结构的改变带来的影响等。 可能还需要提到1.8中为什么放弃分段锁，比如因为分段锁的内存消耗较大，而在实际应用中并发级别设置不合理可能导致性能问题。而1.8的锁粒度更细，每个节点单独加锁，提高了并发度。 总结的话，需要从数据结构、锁机制、并发度、hash冲突处理、size计算等方面进行对比，确保覆盖用户关心的主要差异点，并且用通俗易懂的语言解释清楚。</think>ConcurrentHashMap 在 JDK 1.7 和 1.8 的实现差异主要体现在**数据结构、锁机制和并发策略**上。以下是核心区别的对比分析： --- ### **一、数据结构差异** 1. **JDK 1.7** - 使用 **Segment 分段锁 + HashEntry 数组 + 链表**。 - 将整个哈希表划分为多个 **Segment**（默认 16 个），每个 Segment 独立加锁，相当于一个线程安全的 HashMap。 - 代码示例： ```java static final class Segment<K,V> extends ReentrantLock { transient volatile HashEntry<K,V>[] table; } ``` 2. **JDK 1.8** - 改用 **Node 数组 + 链表/红黑树**，与 HashMap 结构一致。 - 当链表长度超过阈值（默认 8）时，转换为红黑树，降低查询时间复杂度为 $O(\log n)$。 - 代码示例： ```java transient volatile Node<K,V>[] table; static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final int hash; final K key; volatile V val; volatile Node<K,V> next; } ``` --- ### **二、锁机制对比** 1. **JDK 1.7 的分段锁** - 通过 **ReentrantLock 锁住 Segment**，不同 Segment 互不影响。 - 写操作需要锁住当前 Segment，读操作无需加锁（通过 `volatile` 保证可见性）。 - **缺点**：锁粒度较粗（锁定整个 Segment），并发度受限于 Segment 数量。 2. **JDK 1.8 的细粒度锁** - 使用 **CAS + synchronized 锁单个 Node**（链表头节点或红黑树根节点）。 - 写操作仅锁住当前链表或树的头节点，其他位置的读写仍可并发。 - **优点**：锁粒度更细，并发度更高（与哈希表大小相关）。 --- ### **三、并发性能优化** 1. **JDK 1.8 的改进** - **CAS 无锁化操作**：如 `put` 操作中通过 CAS 初始化数组或插入头节点。 - **扩容优化**：支持多线程协同扩容（通过 `ForwardingNode` 标记迁移状态）。 - **计数器优化**：使用 `LongAdder` 思想统计元素数量，减少竞争。 --- ### **四、其他关键区别** | **特性** | **JDK 1.7** | **JDK 1.8** | |----------------------|--------------------------------------|--------------------------------------| | **锁范围** | 锁住整个 Segment | 锁住单个 Node 或树的根节点 | | **Hash 冲突处理** | 链表 | 链表 + 红黑树 | | **并发度** | 受限于 Segment 数量（默认 16） | 理论上与哈希表大小一致 | | **内存占用** | 较高（Segment 数组 + HashEntry 数组）| 较低（仅 Node 数组） | --- ### **五、代码行为差异** 1. **`size()` 方法实现** - **JDK 1.7**：遍历所有 Segment 的 `count` 求和，尝试多次直到结果一致。 - **JDK 1.8**：直接返回 `baseCount` 与 `CounterCell` 的累加值（类似 `LongAdder`）。 2. **迭代器弱一致性** - 两个版本均为弱一致性迭代器，但 1.8 因红黑树结构可能在遍历时看到部分更新。 --- ### **总结** JDK 1.8 的 ConcurrentHashMap 通过 **更细粒度的锁、CAS 操作和红黑树优化**，显著提升了并发性能和扩展性，同时减少了内存开销。而 JDK 1.7 的分段锁设计在极高并发场景下容易成为瓶颈。