\u0420\u0430\u0441\u0441\u043c\u043e\u0442\u0440\u0438\u043c \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043d\u0435\u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434\u043e\u0432 \u0438\u0437 \u0438\u043d\u0442\u0435\u0440\u0444\u0435\u0439\u0441\u0430 Map:<\/p>\n
<\/p>\n
public interface Map<K, V> { V put(K key, V value); V get(Object key); V remove(Object key); int size(); }<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
Thread-safety correctness test<\/h3>\n
<\/p>\n
\u041f\u0440\u0430\u043a\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438 \u043d\u0435\u0432\u043e\u0437\u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043d\u0430\u043f\u0438\u0441\u0430\u0442\u044c \u0442\u0435\u0441\u0442 \u0431\u0435\u0437\u043e\u043f\u0430\u0441\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u0432 \u0434\u043e\u0441\u0442\u0430\u0442\u043e\u0447\u043d\u043e \u0438\u0441\u0447\u0435\u0440\u043f\u044b\u0432\u0430\u044e\u0449\u0435, \u0432\u0430\u043c \u043d\u0435\u043e\u0431\u0445\u043e\u0434\u0438\u043c\u043e \u043f\u0440\u0438\u043d\u044f\u0442\u044c \u0432\u043e \u0432\u043d\u0438\u043c\u0430\u043d\u0438\u0435 \u0432\u0441\u0435 \u0430\u0441\u043f\u0435\u043a\u0442\u044b, \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u0435\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0432 \u0433\u043b\u0430\u0432\u0435 17 JLS<\/a>, \u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u0442\u043e\u0433\u043e, \u0432 \u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u043e\u0439 \u0441\u0442\u0435\u043f\u0435\u043d\u0438 \u0442\u0435\u0441\u0442 \u0437\u0430\u0432\u0438\u0441\u0438\u0442 \u043e\u0442 \u043c\u043e\u0434\u0435\u043b\u0438<\/a> \u0430\u043f\u043f\u0430\u0440\u0430\u0442\u043d\u043e\u0439 \u043f\u0430\u043c\u044f\u0442\u0438 \u0438\u043b\u0438 \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 JVM.<\/p>\n <\/p>\n
\u0414\u043b\u044f thread-safe correctness \u0442\u0435\u0441\u0442\u0430 \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u0443\u0435\u043c \u043e\u0434\u043d\u0443 \u0438\u0437 \u0433\u043e\u0442\u043e\u0432\u044b\u0445 \u0431\u0438\u0431\u043b\u0438\u043e\u0442\u0435\u043a \u0441\u0442\u0440\u0435\u0441\u0441-\u0442\u0435\u0441\u0442\u043e\u0432, \u0442\u0430\u043a\u0443\u044e \u043a\u0430\u043a jcstress<\/a>, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u0430\u044f \u0431\u0443\u0434\u0435\u0442 \u0437\u0430\u043f\u0443\u0441\u043a\u0430\u0442\u044c \u0432\u0430\u0448 \u043a\u043e\u0434, \u043f\u044b\u0442\u0430\u044f\u0441\u044c \u043d\u0430\u0439\u0442\u0438 \u043d\u0435\u0441\u043e\u0433\u043b\u0430\u0441\u043e\u0432\u0430\u043d\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445. \u0425\u043e\u0442\u044f jcstress \u0432\u0441\u0435 \u0435\u0449\u0435 \u043e\u0442\u043c\u0435\u0447\u0435\u043d, \u043a\u0430\u043a \u044d\u043a\u0441\u043f\u0435\u0440\u0438\u043c\u0435\u043d\u0442\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0439, \u044d\u0442\u043e \u043b\u0443\u0447\u0448\u0438\u0439 \u0432\u044b\u0431\u043e\u0440. \u041f\u043e\u0447\u0435\u043c\u0443 \u0441\u043b\u043e\u0436\u043d\u043e \u043d\u0430\u043f\u0438\u0441\u0430\u0442\u044c \u0441\u043e\u0431\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u044b\u0439 \u0442\u0435\u0441\u0442 \u043d\u0430 \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u0438\u0437\u043c \u2014 \u043f\u043e\u0441\u043c\u043e\u0442\u0440\u0438\u0442\u0435 \u043b\u0435\u043a\u0446\u0438\u044e<\/a> \u0428\u0438\u043f\u0438\u043b\u0435\u0432\u0430.<\/p>\n <\/p>\n
\u042f \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u0443\u044e \u0434\u043b\u044f \u0437\u0430\u043f\u0443\u0441\u043a\u0430 jstress jcstress-gradle-plugin<\/a>. \u041f\u043e\u043b\u043d\u044b\u0439 \u0438\u0441\u0445\u043e\u0434\u043d\u044b\u0439 \u043a\u043e\u0434 \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043d\u0430\u0439\u0442\u0438 how-it-works-concurrent-map<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n
public class ConcurrentMapThreadSafetyTest { @State public static class MapState { final Map<String, Integer> map = new HashMap<>(3); } @JCStressTest @Description("Test race map get and put") @Outcome(id = "0, 1", expect = ACCEPTABLE, desc = "return 0L and 1L") @Outcome(expect = FORBIDDEN, desc = "Case violating atomicity.") public static class MapPutGetTest { @Actor public void actor1(MapState state, LongResult2 result) { state.map.put("A", 0); Integer r = state.map.get("A"); result.r1 = (r == null ? -1 : r); } @Actor public void actor2(MapState state, LongResult2 result) { state.map.put("B", 1); Integer r = state.map.get("B"); result.r2 = (r == null ? -1 : r); } } @JCStressTest @Description("Test race map check size") @Outcome(id = "2", expect = ACCEPTABLE, desc = "size of map = 2 ") @Outcome(id = "1", expect = FORBIDDEN, desc = "size of map = 1 is race") @Outcome(expect = FORBIDDEN, desc = "Case violating atomicity.") public static class MapSizeTest { @Actor public void actor1(MapState state) { state.map.put("A", 0); } @Actor public void actor2(MapState state) { state.map.put("B", 0); } @Arbiter public void arbiter(MapState state, IntResult1 result) { result.r1 = state.map.size(); } } }<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
\u0412 \u043f\u0435\u0440\u0432\u043e\u043c \u0442\u0435\u0441\u0442\u0435 MapPutGetTest \u0443 \u043d\u0430\u0441 \u0435\u0441\u0442\u044c \u0434\u0432\u0430 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0430, \u0432\u044b\u043f\u043e\u043b\u043d\u044f\u044e\u0449\u0438\u0445 \u043e\u0434\u043d\u043e\u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u043d\u043e \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434\u044b actor1 \u0438 actor2, \u0441\u043e\u043e\u0442\u0432\u0435\u0442\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u043e, \u043e\u0431\u0430 \u043e\u043d\u0438 \u043a\u043b\u0430\u0434\u0443\u0442 \u043d\u0435\u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u043e\u0435 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0432 map \u0438 \u043f\u0440\u043e\u0432\u0435\u0440\u044f\u044e\u0442 \u0438\u0445 \u043e\u0431\u0440\u0430\u0442\u043d\u043e, \u0435\u0441\u043b\u0438 \u043d\u0435\u0442 \u0433\u043e\u043d\u043a\u0438 \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445, \u043e\u0431\u0430 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0430 \u0434\u043e\u043b\u0436\u043d\u044b \u0432\u0438\u0434\u0435\u0442\u044c \u0437\u0430\u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u044f.
\u0412\u043e \u0432\u0442\u043e\u0440\u043e\u043c MapSizeTest \u043c\u044b \u043e\u0434\u043d\u043e\u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u043d\u043e \u043f\u043e\u043c\u0435\u0449\u0430\u0435\u043c \u0434\u0432\u0430 \u0440\u0430\u0437\u043d\u044b\u0445 \u043a\u043b\u044e\u0447\u0430 \u0432 map \u0438 \u043f\u043e\u0441\u043b\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0432\u0435\u0440\u043a\u0438 \u0440\u0430\u0437\u043c\u0435\u0440\u0430 \u2014 \u0435\u0441\u043b\u0438 \u043d\u0435\u0442 \u0433\u043e\u043d\u043a\u0438 \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u2014 \u043e\u0436\u0438\u0434\u0430\u0435\u043c\u044b\u0439 \u0440\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442 \u0434\u043e\u043b\u0436\u0435\u043d \u0431\u044b\u0442\u044c = 2.
\u0414\u043b\u044f \u0442\u043e\u0433\u043e, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u043f\u0440\u043e\u0432\u0435\u0440\u0438\u0442\u044c \u043a\u043e\u0440\u0440\u0435\u043a\u0442\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u0442\u0435\u0441\u0442\u0430, \u0432\u044b\u043f\u043e\u043b\u043d\u0438\u043c \u0435\u0433\u043e \u043d\u0430 \u0437\u0430\u0432\u0435\u0434\u043e\u043c\u043e \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u043d\u0435\u0431\u0435\u0437\u043e\u043f\u0430\u0441\u043d\u043e\u043c HashMap \u2014 \u043c\u044b \u0434\u043e\u043b\u0436\u043d\u044b \u043d\u0430\u0431\u043b\u044e\u0434\u0430\u0442\u044c \u043d\u0430\u0440\u0443\u0448\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0430\u0442\u043e\u043c\u0430\u0440\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438. \u0415\u0441\u043b\u0438 \u0437\u0430\u043f\u0443\u0441\u0442\u0438\u0442\u044c \u0442\u0435\u0441\u0442 \u043d\u0430 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u0431\u0435\u0437\u043e\u043f\u0430\u0441\u043d\u043e\u043c ConcurrentHashMap \u2014 \u043c\u044b \u043d\u0435 \u0434\u043e\u043b\u0436\u043d\u044b \u0432\u0438\u0434\u0435\u0442\u044c \u043d\u0430\u0440\u0443\u0448\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043a\u043e\u043d\u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043d\u0442\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438.<\/p>\n
<\/p>\n
\u0420\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u044b \u0441 HashMap:<\/p>\n
<\/p>\n
[FAILED] ru.skuptsov.concurrent.map.test.ConcurrentMapTest.MapPutGetTest Observed state Occurrences Expectation Interpretation -1, 1 293,867 FORBIDDEN Case violating atomic 0, -1 282,190 FORBIDDEN Case violating atomic 0, 1 28,013,763 ACCEPTABLE return 0 and 1 [FAILED] ru.skuptsov.concurrent.map.test.ConcurrentMapTest.MapSizeTest Observed state Occurrences Expectation Interpretation 1 1,434,783 FORBIDDEN size of map = 1 race 2 11,733,097 ACCEPTABLE size of map = 2<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
\u0412 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u043d\u0435\u0431\u0435\u0437\u043e\u043f\u0430\u0441\u043d\u043e\u043c HashMap \u043c\u044b \u0432\u0438\u0434\u0438\u043c \u043d\u0435\u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u043e\u0435 \u0441\u0442\u0430\u0442\u0438\u0441\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u043e\u0435 \u043a\u043e\u043b\u0438\u0447\u0435\u0441\u0442\u0432\u043e \u043d\u0435\u0441\u043e\u0433\u043b\u0430\u0441\u043e\u0432\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0440\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u043e\u0432, \u043e\u0431\u0430 \u0442\u0435\u0441\u0442\u044b \u043d\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0448\u043b\u0438.<\/p>\n
<\/p>\n
\u0420\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u044b \u0441 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u0431\u0435\u0437\u043e\u043f\u0430\u0441\u043d\u044b\u043c\u0438 ConcurrentHashMap:<\/p>\n
<\/p>\n
[OK] ru.skuptsov.concurrent.map.test.ConcurrentMapTest.MapPutGetTest Observed state Occurrences Expectation Interpretation 0, 1 20,195,000 ACCEPTABLE [OK] ru.skuptsov.concurrent.map.test.ConcurrentMapTest.MapSizeTest Observed state Occurrences Expectation Interpretation 2 6,573,730 ACCEPTABLE size of map = 2<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
ConcurrentHashMap \u043f\u0440\u043e\u0448\u0435\u043b \u0442\u0435\u0441\u0442, \u043f\u043e \u043a\u0440\u0430\u0439\u043d\u0435\u0439 \u043c\u0435\u0440\u0435 \u043c\u044b \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u043f\u0440\u0438\u0437\u043d\u0430\u0442\u044c, \u0447\u0442\u043e \u043d\u0430\u0448 \u0442\u0435\u0441\u0442 \u043c\u043e\u0436\u0435\u0442 \u043e\u0431\u043d\u0430\u0440\u0443\u0436\u0438\u0442\u044c \u043d\u0435\u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u044b\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0431\u043b\u0435\u043c\u044b \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u0438\u0437\u043c\u0430. \u0422\u0430\u043a\u0438\u0435 \u0436\u0435 \u0440\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u044b \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043f\u0440\u043e\u0432\u0435\u0440\u0438\u0442\u044c \u0438 \u0434\u043b\u044f Collection.synchronizedMap \u0438 HashTable.<\/p>\n
<\/p>\n
Fitst ConcurrentHashMap attempt<\/h3>\n
<\/p>\n
\u041f\u0435\u0440\u0432\u044b\u0439 \u043d\u0430\u0438\u0432\u043d\u044b\u0439 \u043f\u043e\u0434\u0445\u043e\u0434 \u2014 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u043e \u0441\u0438\u043d\u0445\u0440\u043e\u043d\u0438\u0437\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u043a\u0430\u0436\u0434\u044b\u0439 \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f \u043a \u0432\u043d\u0443\u0442\u0440\u0435\u043d\u043d\u0438\u043c \u0441\u0442\u0440\u0443\u043a\u0442\u0443\u0440\u0430\u043c \u2014 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0443 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u043e\u0432.<\/p>\n
<\/p>\n
\u0424\u0430\u043a\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438, \u043c\u044b \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u043d\u0430\u043f\u0438\u0441\u0430\u0442\u044c \u043d\u0435\u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u0443\u044e \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u044c\u043d\u0443\u044e \u043e\u0431\u043e\u043b\u043e\u0447\u043a\u0443 \u043d\u0430\u0434 \u043f\u0435\u0440\u0435\u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u043c map \u043f\u0440\u043e\u0432\u0430\u0439\u0434\u0435\u0440\u043e\u043c. \u0422\u043e\u0447\u043d\u043e \u0442\u0430\u043a \u0436\u0435 \u0434\u0435\u0439\u0441\u0442\u0432\u0443\u0435\u0442 java.util.Collections.synchronizedMap, Hashtable \u0438 \u0433\u0443\u0430\u0432\u043e\u0432\u0441\u043a\u0438\u0439 synchronizedMultimap.<\/p>\n
<\/p>\n
public class SynchrinizedHashMap<K, V> extends BaseMap<K, V> implements Map<K, V>, IMap<K, V> { private final Map<K, V> provider; private final Object monitor; public SynchronizedHashMap(Map<K, V> provider) { this.provider = provider; monitor = this; } @Override public V put(K key, V value) { synchronized (monitor) { return provider.put(key, value); } } @Override public V get(Object key) { synchronized (monitor) { return provider.get(key); } } @Override public int size() { synchronized (monitor) { return provider.size(); } } }<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
\u0418\u0437\u043c\u0435\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f \u0432 non-volatile map-\u043f\u0440\u043e\u0432\u0430\u0439\u0434\u0435\u0440\u0435 \u0431\u0443\u0434\u0443\u0442 \u0432\u0438\u0434\u043d\u044b \u043c\u0435\u0436\u0434\u0443 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0430\u043c\u0438, \u0441\u043e\u0433\u043b\u0430\u0441\u043d\u043e \u0434\u043e\u043a\u0443\u043c\u0435\u043d\u0442\u0430\u0446\u0438\u0438:<\/p>\n
<\/p>\n
Second, when a synchronized method exits, it automatically establishes a happens-before relationship with any subsequent invocation of a synchronized method for the same object. This guarantees that changes to the state of the object are visible to all threads.<\/p><\/blockquote>\n
\u041d\u0430\u0448\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u0435\u0439\u0448\u0430\u044f \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f \u043f\u0440\u043e\u0445\u043e\u0434\u0438\u0442 \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u0442\u0435\u0441\u0442\u044b, \u043d\u043e \u043f\u043e \u043a\u0430\u043a\u043e\u0439 \u0446\u0435\u043d\u0435? \u0412 \u043a\u0430\u0436\u0434\u043e\u043c \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434\u0435 \u043c\u043e\u0436\u0435\u0442 \u0431\u044b\u0442\u044c \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043e\u0434\u0438\u043d \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a \u0432 \u043e\u0434\u043d\u043e \u0438 \u0442\u043e \u0436\u0435 \u0432\u0440\u0435\u043c\u044f, \u0434\u0430\u0436\u0435 \u0435\u0441\u043b\u0438 \u043c\u044b \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u0435\u043c \u0441 \u0440\u0430\u0437\u043d\u044b\u043c\u0438 \u043a\u043b\u044e\u0447\u0430\u043c\u0438, \u043f\u043e\u044d\u0442\u043e\u043c\u0443 \u043f\u0440\u0438 \u043c\u043d\u043e\u0433\u043e\u043f\u043e\u0442\u043e\u0447\u043d\u043e\u0439 \u043d\u0430\u0433\u0440\u0443\u0437\u043a\u0435 \u043c\u044b \u043d\u0435 \u0434\u043e\u043b\u0436\u043d\u044b \u043e\u0436\u0438\u0434\u0430\u0442\u044c \u0432\u044b\u0441\u043e\u043a\u043e\u0439 \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438. \u0414\u0430\u0432\u0430\u0439\u0442\u0435 \u0438\u0437\u043c\u0435\u0440\u0438\u043c \u044d\u0442\u043e.<\/p>\n
<\/p>\n
\u0422\u0435\u0441\u0442 \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438<\/h3>\n
<\/p>\n
\u0414\u043b\u044f \u0442\u0435\u0441\u0442\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u043c\u044b \u0431\u0443\u0434\u0435\u043c \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0431\u0438\u0431\u043b\u0438\u043e\u0442\u0435\u0447\u043a\u0443 jmh<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n
@State(Scope.Thread) @Warmup(iterations = 5, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) @Measurement(iterations = 5, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) @Fork(3) @BenchmarkMode(Mode.AverageTime) @OutputTimeUnit(MICROSECONDS) public class ConcurrentMapBenchmark { private Map<Integer, Integer> map; @Param({"concurrenthashmap", "hashtable", "synchronizedhashmap"}) private String type; @Param({"1", "10"}) private Integer writersNum; @Param({"1", "10"}) private Integer readersNum; private final static int NUM = 1000; @Setup public void setup() { switch (type) { case "hashtable": map = new Hashtable<>(); break; case "concurrenthashmap": map = new ConcurrentHashMap<>(); break; case "synchronizedhashmap": map = new SynchronizedHashMap<>(new HashMap<>()); break; } } @Benchmark public void test(Blackhole bh) throws ExecutionException, InterruptedException { List<CompletableFuture> futures = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < writersNum; i++) { futures.add(CompletableFuture.runAsync(() -> { for (int j = 0; j < NUM; j++) { map.put(j, j); } })); } for (int i = 0; i < readersNum; i++) { futures.add(CompletableFuture.runAsync(() -> { for (int j = 0; j < NUM; j++) { bh.consume(map.get(j)); } })); } CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[1])).get(); } }<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
![\"image\"\/](\"https:\/\/cdn-images-1.medium.com\/max\/1000\/1*lYrdC-u_0d0jVTBucmDdew.png\")
\u041c\u044b \u0443\u0431\u0435\u0434\u0438\u043b\u0438\u0441\u044c, \u0447\u0442\u043e \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u043d\u0430\u0448\u0435\u0439 SynchronizedHashMap \u043f\u0440\u0430\u043a\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438 \u0441\u0445\u043e\u0436\u0430 \u0441 java-s HashTable, \u0438 \u043e\u043d\u0430 \u0432 2 \u0440\u0430\u0437\u0430 \u0445\u0443\u0436\u0435, \u0447\u0435\u043c ConcurrentHashMap. \u041f\u043e\u043f\u0440\u043e\u0431\u0443\u0435\u043c \u0443\u043b\u0443\u0447\u0448\u0438\u0442\u044c \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c.<\/p>\n
<\/p>\n
Lock-striping ConcurrentHashMap attempt<\/h3>\n
<\/p>\n
\u041f\u0435\u0440\u0432\u043e\u0435 \u0443\u043b\u0443\u0447\u0448\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043c\u043e\u0436\u0435\u0442 \u0431\u044b\u0442\u044c \u043e\u0441\u043d\u043e\u0432\u0430\u043d\u043e \u043d\u0430 \u0438\u0434\u0435\u0435, \u0447\u0442\u043e \u0432\u043c\u0435\u0441\u0442\u043e \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f\u0430 \u043a\u043e \u0432\u0441\u0435\u0439 map \u043b\u0443\u0447\u0448\u0435 \u0441\u0438\u043d\u0445\u0440\u043e\u043d\u0438\u0437\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0435\u0441\u043b\u0438 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0438 \u043e\u0431\u0440\u0430\u0449\u0430\u044e\u0442\u0441\u044f \u043a \u043e\u0434\u043d\u043e\u043c\u0443 \u0438 \u0442\u043e\u043c\u0443 \u0436\u0435 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u0443, \u0433\u0434\u0435 \u0438\u043d\u0434\u0435\u043a\u0441 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u0430 = key.hashCode ()% array.length. \u042d\u0442\u043e\u0442 \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434 \u043d\u0430\u0437\u044b\u0432\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f lock striping \u0438\u043b\u0438 fine-grained synchronization, \u0441\u043c. \u0418\u0441\u043a\u0443\u0441\u0441\u0442\u0432\u043e \u043c\u043d\u043e\u0433\u043e\u043f\u0440\u043e\u0446\u0435\u0441\u0441\u043e\u0440\u043d\u043e\u0433\u043e \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0430\u043c\u043c\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n
\u0414\u043b\u044f \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0430 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u043e\u0432 \u043d\u0430\u043c \u043f\u043e\u043d\u0430\u0434\u043e\u0431\u0438\u0442\u0441\u044f \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432 \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u043e\u043a, \u043f\u0440\u0438 \u0441\u0442\u0430\u0440\u0442\u0435 \u0440\u0430\u0437\u043c\u0435\u0440 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0430 \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u043e\u043a \u0434\u043e\u043b\u0436\u0435\u043d \u0431\u044b\u0442\u044c \u0440\u0430\u0432\u0435\u043d \u0432\u043d\u0443\u0442\u0440\u0435\u043d\u043d\u0435\u043c\u0443 \u0440\u0430\u0437\u043c\u0435\u0440\u0443 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0430 \u2014 \u044d\u0442\u043e \u0432\u0430\u0436\u043d\u043e, \u043f\u043e\u0442\u043e\u043c\u0443 \u0447\u0442\u043e \u043c\u044b \u043d\u0435 \u0445\u043e\u0442\u0438\u043c \u0441\u0438\u0442\u0443\u0430\u0446\u0438\u0438, \u043a\u043e\u0433\u0434\u0430 2 locka \u043e\u0442\u0432\u0435\u0447\u0430\u044e\u0442 \u0437\u0430 \u043e\u0434\u0438\u043d \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0430.<\/p>\n
<\/p>\n
\u0414\u043b\u044f \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u043e\u0442\u044b \u0440\u0430\u0441\u0441\u043c\u043e\u0442\u0440\u0438\u043c map \u0441 \u043d\u0435\u0438\u0437\u043c\u0435\u043d\u044f\u0435\u043c\u044b\u043c \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u043e\u043c \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u043e\u0432 \u2014 \u044d\u0442\u043e \u043e\u0437\u043d\u0430\u0447\u0430\u0435\u0442, \u0447\u0442\u043e \u043c\u044b \u043d\u0435 \u0441\u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u0440\u0430\u0441\u0448\u0438\u0440\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0447\u0430\u043b\u044c\u043d\u0443\u044e \u0435\u043c\u043a\u043e\u0441\u0442\u044c (\u0435\u0441\u043b\u0438 N >> initialCapacity \u043c\u044b \u043f\u043e\u0442\u0435\u0440\u044f\u0435\u043c O (1) map \u0433\u0430\u0440\u0430\u043d\u0442\u0438\u044e \u0432\u0441\u0442\u0430\u0432\u043a\u0438 \u0434\u043e\u0441\u0442\u0430\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0442\u043e\u0432. \u0422\u0430\u043a\u0436\u0435 \u043d\u0430\u043c \u043d\u0435 \u043d\u0443\u0436\u0435\u043d loadFactor). \u0420\u0430\u0441\u0448\u0438\u0440\u044f\u0435\u043c\u0430\u044f cocurrent map \u044d\u0442\u043e \u043e\u0442\u0434\u0435\u043b\u044c\u043d\u0430\u044f \u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u0430\u044f \u0442\u0435\u043c\u0430.<\/p>\n
<\/p>\n
public class LockStripingArrayConcurrentHashMap<K, V> extends BaseMap<K, V> implements Map<K, V> { private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0); private final Node<K, V>[] buckets; private final Object[] locks; @SuppressWarnings({"rawtypes", "unchecked"}) public LockStripingArrayConcurrentHashMap(int capacity) { locks = new Object[capacity]; for (int i = 0; i < locks.length; i++) { locks[i] = new Object(); } buckets = (Node<K, V>[]) new Node[capacity]; } @Override public int size() { return count.get(); } @Override public V get(Object key) { if (key == null) throw new IllegalArgumentException(); int hash = hash(key); synchronized (getLockFor(hash)) { Node<K, V> node = buckets[getBucketIndex(hash)]; while (node != null) { if (isKeyEquals(key, hash, node)) { return node.value; } node = node.next; } return null; } } @Override public V put(K key, V value) { if (key == null || value == null) throw new IllegalArgumentException(); int hash = hash(key); synchronized (getLockFor(hash)) { int bucketIndex = getBucketIndex(hash); Node<K, V> node = buckets[bucketIndex]; if (node == null) { buckets[bucketIndex] = new Node<>(hash, key, value, null); count.incrementAndGet(); return null; } else { Node<K, V> prevNode = node; while (node != null) { if (isKeyEquals(key, hash, node)) { V prevValue = node.value; node.value = value; return prevValue; } prevNode = node; node = node.next; } prevNode.next = new Node<>(hash, key, value, null); count.incrementAndGet(); return null; } ... } } private boolean isKeyEquals(Object key, int hash, Node<K, V> node) { return node.hash == hash && node.key == key || (node.key != null && node.key.equals(key)); } private int hash(Object key) { return key.hashCode(); } private int getBucketIndex(int hash) { return hash % buckets.length; } private Object getLockFor(int hash) { return locks[hash % locks.length]; } private static class Node<K, V> { final int hash; K key; V value; Node<K, V> next; Node(int hash, K key, V value, Node<K, V> next) { this.hash = hash; this.key = key; this.value = value; this.next = next; } } }<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
\u0412\u0430\u0436\u043d\u043e, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u0432\u0441\u0435 \u043f\u043e\u043b\u044f \u043a\u043b\u0430\u0441\u0441\u0430 \u0431\u044b\u043b\u0438 final \u2014 \u044d\u0442\u043e \u0433\u0430\u0440\u0430\u043d\u0442\u0438\u0440\u0443\u0435\u0442 safe-publication \u0438 \u0447\u0442\u043e \u043d\u0438\u043a\u0442\u043e \u043d\u0435 \u0432\u044b\u0437\u043e\u0432\u0435\u0442 \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434\u044b \u0434\u043e \u043e\u043a\u043e\u043d\u0447\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0433\u043e \u0441\u043e\u0437\u0434\u0430\u043d\u0438\u044f \u043e\u0431\u044a\u0435\u043a\u0442\u0430 \u2014 \u043d\u0430\u043c \u044d\u0442\u043e \u0432\u0430\u0436\u043d\u043e, \u043f\u043e\u0442\u043e\u043c\u0443 \u0447\u0442\u043e \u0443 \u043d\u0430\u0441 \u0435\u0441\u0442\u044c \u043d\u0435\u043a\u0430\u044f \u0438\u043d\u0438\u0446\u0438\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f \u0432 \u043a\u043e\u043d\u0441\u0442\u0440\u0443\u043a\u0442\u043e\u0440\u0435.<\/p>\n
<\/p>\n
\u0418\u0441\u0445\u043e\u0434\u043d\u044b\u0439 \u043a\u043e\u0434 \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043d\u0430\u0439\u0442\u0438 \u0437\u0434\u0435\u0441\u044c<\/a>. <\/p>\n <\/p>\n
\u0420\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u044b \u0442\u0435\u0441\u0442\u043e\u0432:
![\"image\"\/](\"https:\/\/cdn-images-1.medium.com\/max\/800\/1*_KS1UlGCugVKkLdOUzWBRw.png\")
\u041c\u044b \u0432\u0438\u0434\u0438\u043c, \u0447\u0442\u043e fine-grained synchronization \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f \u043b\u0443\u0447\u0448\u0435, \u0447\u0435\u043c \u043e\u0431\u0449\u0430\u044f \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u043a\u0430. \u0420\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u044b, \u043f\u0440\u0438 \u043e\u0434\u043d\u043e\u043c \u0447\u0438\u0442\u0430\u0442\u0435\u043b\u0435 \u0438 \u043e\u0434\u043d\u043e\u043c \u043f\u0438\u0441\u0430\u0442\u0435\u043b\u0435, \u043f\u043e \u0441\u0440\u0430\u0432\u043d\u0435\u043d\u0438\u044e \u0441 ConcurrentHashMap \u043f\u0440\u0430\u043a\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438 \u043e\u0434\u0438\u043d\u0430\u043a\u043e\u0432\u044b, \u043d\u043e \u043a\u043e\u0433\u0434\u0430 \u0447\u0438\u0441\u043b\u043e \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u0432 \u0443\u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0438\u0432\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f, \u0440\u0430\u0437\u043d\u0438\u0446\u0430 \u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u0435, \u043e\u0441\u043e\u0431\u0435\u043d\u043d\u043e \u0442\u0430\u043c, \u0433\u0434\u0435 \u043c\u043d\u043e\u0433\u043e \u0447\u0438\u0442\u0430\u0442\u0435\u043b\u0435\u0439.<\/p>\n
<\/p>\n
Lock free concurrent hash map attempt<\/h3>\n
<\/p>\n
\u0427\u0435\u0441\u0442\u043d\u043e \u0433\u043e\u0432\u043e\u0440\u044f, \u0441\u0438\u043d\u0445\u0440\u043e\u043d\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f \u043d\u0435 \u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434\u043e\u043c \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0433\u043e \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0430\u043c\u043c\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f, \u043f\u043e\u0442\u043e\u043c\u0443 \u0447\u0442\u043e \u043e\u043d\u0430 \u0432\u044b\u0441\u0442\u0430\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0438 \u0432 \u043f\u043e\u0441\u043b\u0435\u0434\u043e\u0432\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0439 \u043e\u0447\u0435\u0440\u0435\u0434\u0438, \u0437\u0430\u0441\u0442\u0430\u0432\u043b\u044f\u044f \u0436\u0434\u0430\u0442\u044c \u0437\u0430\u0432\u0435\u0440\u0448\u0435\u043d\u0438\u044f \u0434\u0440\u0443\u0433\u043e\u0433\u043e \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0430. \u0418 \u0434\u043e\u043f\u043e\u043b\u043d\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u0430\u044f \u0441\u0442\u043e\u0438\u043c\u043e\u0441\u0442\u044c \u0441\u0438\u043d\u0445\u0440\u043e\u043d\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 \u043a\u043e\u043d\u0442\u0435\u043a\u0441\u0442\u0430 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u044b \u0432\u043e\u0437\u0440\u0430\u0441\u0442\u0430\u0435\u0442 \u0441 \u0443\u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c \u0447\u0438\u0441\u043b\u0430 \u043e\u0436\u0438\u0434\u0430\u044e\u0449\u0438\u0445 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u0432, \u043d\u043e \u0432\u0441\u0435, \u0447\u0442\u043e \u043c\u044b \u0445\u043e\u0442\u0438\u043c \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c \u2014 \u044d\u0442\u043e \u043d\u0435\u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u043e\u0435 \u043a\u043e\u043b\u0438\u0447\u0435\u0441\u0442\u0432\u043e \u0438\u043d\u0441\u0442\u0440\u0443\u043a\u0446\u0438\u0439 \u0434\u043b\u044f \u0438\u0437\u043c\u0435\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u044f \u043a\u043b\u044e\u0447\u0430 map.<\/p>\n
<\/p>\n
\u041e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u0438\u043c \u043d\u0435\u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0435 \u0442\u0440\u0435\u0431\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u043a \u043d\u043e\u0432\u043e\u0439 \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 hashmap, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0435 \u043f\u043e \u0438\u0434\u0435\u0435 \u0434\u043e\u043b\u0436\u043d\u044b \u0443\u043b\u0443\u0447\u0448\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0448\u0443 \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044e. \u0418 \u0442\u0440\u0435\u0431\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u0441\u043b\u0435\u0434\u0443\u044e\u0449\u0438\u0435:<\/p>\n
<\/p>\n
\n- \u0415\u0441\u043b\u0438 \u043c\u044b \u0438\u043c\u0435\u0435\u043c 2 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0430, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0435 \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u044e\u0442 \u0441 \u0440\u0430\u0437\u043d\u044b\u043c\u0438 \u043a\u043b\u044e\u0447\u0430\u043c\u0438 (\u0437\u0430\u043f\u0438\u0441\u044c \u0438\u043b\u0438 \u0447\u0442\u0435\u043d\u0438\u0435), \u043c\u044b \u043d\u0435 \u0445\u043e\u0442\u0438\u043c \u043a\u0430\u043a\u043e\u0439-\u043b\u0438\u0431\u043e \u0441\u0438\u043d\u0445\u0440\u043e\u043d\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 \u043c\u0435\u0436\u0434\u0443 \u043d\u0438\u043c\u0438 (word tearing \u0432 java \u0437\u0430\u043f\u0440\u0435\u0449\u0435\u043d \u2014 \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f \u043a \u0434\u0432\u0443\u043c \u0440\u0430\u0437\u043b\u0438\u0447\u043d\u044b\u043c \u043f\u043e\u043b\u044f\u043c \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0430 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e-\u0431\u0435\u0437\u043e\u043f\u0430\u0441\u0435\u043d)<\/li>\n
- \u0415\u0441\u043b\u0438 \u043d\u0435\u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u0432 \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u044e\u0442 \u0441 \u043e\u0434\u043d\u0438\u043c \u0438 \u0442\u0435\u043c \u0436\u0435 \u043a\u043b\u044e\u0447\u043e\u043c (\u0437\u0430\u043f\u0438\u0441\u044c \u0438 \u0447\u0442\u0435\u043d\u0438\u0435), \u043c\u044b \u043d\u0435 \u0445\u043e\u0442\u0438\u043c \u0440\u0435\u043e\u0440\u0434\u0435\u0440\u0438\u043d\u0433\u0430 \u043e\u043f\u0435\u0440\u0430\u0446\u0438\u0439 (\u043f\u043e\u0434\u0440\u043e\u0431\u043d\u0435\u0435 \u043e \u043f\u0440\u0438\u0447\u0438\u043d\u0430\u0445 \u043f\u0440\u043e\u0431\u043b\u0435\u043c \u0432 \u0441\u0442\u0440\u0443\u043a\u0442\u0443\u0440\u0435 \u0441\u043e\u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u043e\u0433\u043e \u043a\u044d\u0448\u0430<\/a>) \u0438 \u043d\u0443\u0436\u0434\u0430\u0435\u043c\u0441\u044f \u0432 happens-before \u0433\u0430\u0440\u0430\u043d\u0442\u0438\u0438 \u043c\u0435\u0436\u0434\u0443 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0430\u043c\u0438, \u0438\u043d\u0430\u0447\u0435 \u043e\u0434\u0438\u043d \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a \u043c\u043e\u0436\u0435\u0442 \u043d\u0435 \u0437\u0430\u043c\u0435\u0442\u0438\u0442\u044c \u0438\u0437\u043c\u0435\u043d\u0435\u043d\u043d\u043e\u0435 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0434\u0440\u0443\u0433\u0438\u043c \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u043c. \u041d\u043e \u043c\u044b \u043d\u0435 \u0445\u043e\u0442\u0438\u043c \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a \u0447\u0442\u0435\u043d\u0438\u044f \u0438 \u0436\u0434\u0430\u0442\u044c \u0437\u0430\u0432\u0435\u0440\u0448\u0435\u043d\u0438\u044f \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0430 \u0437\u0430\u043f\u0438\u0441\u0438.<\/li>\n
- \u041c\u044b \u043d\u0435 \u0445\u043e\u0442\u0438\u043c \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u043d\u0435\u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0447\u0438\u0442\u0430\u0442\u0435\u043b\u0435\u0439 \u043f\u043e \u043e\u0434\u043d\u043e\u043c\u0443 \u043a\u043b\u044e\u0447\u0443, \u0435\u0441\u043b\u0438 \u0441\u0440\u0435\u0434\u0438 \u043d\u0438\u0445 \u043d\u0435\u0442 \u043e\u0434\u043d\u043e\u0433\u043e \u043f\u0438\u0448\u0443\u0449\u0435\u0433\u043e \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u0430.<\/li>\n<\/ol>\n
<\/p>\n
\u0414\u0430\u0432\u0430\u0439\u0442\u0435 \u0441\u043a\u043e\u043d\u0446\u0435\u043d\u0442\u0440\u0438\u0440\u0443\u0435\u043c\u0441\u044f \u043d\u0430 \u043f\u0443\u043d\u043a\u0442\u0430\u0445 2 \u0438 3. \u041d\u0430 \u0441\u0430\u043c\u043e\u043c \u0434\u0435\u043b\u0435 \u043c\u044b \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c \u043e\u043f\u0435\u0440\u0430\u0446\u0438\u044e \u0447\u0442\u0435\u043d\u0438\u044f map \u043f\u043e\u043b\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c\u044e \u0441\u0432\u043e\u0431\u043e\u0434\u043d\u043e\u0439 \u043e\u0442 \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u043a\u0438, \u0435\u0441\u043b\u0438 \u043c\u044b \u0441\u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c (1) volatile read array of buckets, \u0430 \u0437\u0430\u0442\u0435\u043c \u043f\u0440\u043e\u0439\u0442\u0438 \u0432\u043d\u0443\u0442\u0440\u0438 bucket-\u0430 \u0441 (2) volatile read \u0441\u043b\u0435\u0434\u0443\u044e\u0449\u0435\u0433\u043e \u0443\u0437\u043b\u0430 \u0441\u0432\u044f\u0437\u0430\u043d\u043d\u043e\u0433\u043e \u0441\u043f\u0438\u0441\u043a\u0430 \u043f\u043e\u043a\u0430 \u043d\u0435 \u043d\u0430\u0439\u0434\u0435\u043c \u043d\u0443\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0438 volatile read \u0441\u0430\u043c\u043e\u0433\u043e \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u044f \u0443\u0437\u043b\u0430.<\/p>\n
<\/p>\n
\u0414\u043b\u044f (2) \u043c\u044b \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u043e \u043f\u043e\u043c\u0435\u0442\u0438\u0442\u044c \u0432 Node \u043f\u043e\u043b\u044f next \u0438 value \u043a\u0430\u043a volatile.
\u0414\u043b\u044f (1) \u043d\u0435 \u0441\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0443\u0435\u0442 \u0442\u0430\u043a\u043e\u0439 \u0432\u0435\u0449\u0438, \u043a\u0430\u043a volatile array, \u0434\u0430\u0436\u0435 \u0435\u0441\u043b\u0438 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432 \u043e\u0431\u044a\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d \u200b\u200b\u043a\u0430\u043a volatile, \u044d\u0442\u043e \u043d\u0435 \u043e\u0431\u0435\u0441\u043f\u0435\u0447\u0438\u0432\u0430\u0435\u0442 volatile \u0441\u0435\u043c\u0430\u043d\u0442\u0438\u043a\u0443 \u043f\u0440\u0438 \u0447\u0442\u0435\u043d\u0438\u0438 \u0438\u043b\u0438 \u0437\u0430\u043f\u0438\u0441\u0438 \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0442\u043e\u0432, \u043f\u0440\u0438 \u043e\u0434\u043d\u043e\u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u043d\u043e\u043c \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f\u0435 \u043a k-\u043c\u0443 \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0442\u0443 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0430 \u0442\u0440\u0435\u0431\u0443\u0435\u0442\u0441\u044f \u0432\u043d\u0435\u0448\u043d\u044f\u044f \u0441\u0438\u043d\u0445\u0440\u043e\u043d\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f, volatile \u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0441\u0430\u043c\u0430 \u0441\u0441\u044b\u043b\u043a\u0430 \u043d\u0430 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432. \u041c\u044b \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c AtomicReferenceArray \u0434\u043b\u044f \u044d\u0442\u043e\u0439 \u0446\u0435\u043b\u0438, \u043d\u043e \u043e\u043d \u043f\u0440\u0438\u043d\u0438\u043c\u0430\u0435\u0442 \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u044b Object[]. \u0412 \u043a\u0430\u0447\u0435\u0441\u0442\u0432\u0435 \u0430\u043b\u044c\u0442\u0435\u0440\u043d\u0430\u0442\u0438\u0432\u044b \u0440\u0430\u0441\u0441\u043c\u043e\u0442\u0440\u0438\u043c \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435 Unsafe \u0434\u043b\u044f volatile array read \u0438 lock-free write. \u0422\u043e\u0442 \u0436\u0435 \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434 \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u0443\u0435\u0442\u0441\u044f \u0432 AtomicReferenceArray \u0438 ConcurrentHashMap.<\/p>\n
<\/p>\n
@SuppressWarnings("unchecked") \/\/ read array value by index private <K, V> Node<K, V> volatileGetNode(int i) { return (Node<K, V>) U.getObjectVolatile(buckets, ((long) i << ASHIFT) + ABASE); } \/\/ cas set array value by index private <K, V> boolean compareAndSwapNode(int i, Node<K, V> expectedNode, Node<K, V> setNode) { return U.compareAndSwapObject(buckets, ((long) i << ASHIFT) + ABASE, expectedNode, setNode); } private static final sun.misc.Unsafe U; \/\/ Node[] header shift private static final long ABASE; \/\/ Node.class size shift private static final int ASHIFT; static { try { \/\/ get unsafe by reflection - it is illegal to use not in java lib Constructor<Unsafe> unsafeConstructor = Unsafe.class.getDeclaredConstructor(); unsafeConstructor.setAccessible(true); U = unsafeConstructor.newInstance(); } catch (NoSuchMethodException | InstantiationException | InvocationTargetException | IllegalAccessException e) { throw new RuntimeException(e); } Class<?> ak = Node[].class; ABASE = U.arrayBaseOffset(ak); int scale = U.arrayIndexScale(ak); ASHIFT = 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(scale); }<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
\u0412 volatile getNode \u043c\u044b \u0442\u0435\u043f\u0435\u0440\u044c \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u0431\u0435\u0437\u043e\u043f\u0430\u0441\u043d\u043e \u0431\u0435\u0437 \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u043e\u043a \u0447\u0438\u0442\u0430\u0442\u044c \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u044f.<\/p>\n
<\/p>\n
\u0414\u0430\u0432\u0430\u0439\u0442\u0435 \u0442\u0435\u043f\u0435\u0440\u044c \u043d\u0430\u043f\u0438\u0448\u0435\u043c lock-free V get (Object key):<\/p>\n
<\/p>\n
public V get(Object key) { if (key == null) throw new IllegalArgumentException(); int hash = hash(key); Node<K, V> node; \/\/ volatile read of bucket head at hash index if ((node = volatileGetNode(getBucketIndex(hash))) != null) { \/\/ check first node if (isKeyEquals(key, hash, node)) { return node.value; } \/\/ walk through the rest to find target node while ((node = node.next) != null) { if (isKeyEquals(key, hash, node)) return node.value; } } return null; }<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
\u0412 \u043f\u0435\u0440\u0432\u043e\u0439 \u043f\u043e\u043f\u044b\u0442\u043a\u0435 \u0431\u044b\u043b \u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u043e\u0439 memory-overhead \u0441 \u043f\u0443\u043b\u043e\u043c \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u043e\u043a \u2014 \u043d\u0430 \u0441\u0430\u043c\u043e\u043c \u0434\u0435\u043b\u0435 \u043c\u044b \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0442\u043e\u0442 \u0436\u0435 fine-grained \u043f\u043e\u0434\u0445\u043e\u0434 \u0431\u0435\u0437 \u0434\u043e\u043f\u043e\u043b\u043d\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0439 \u043f\u0430\u043c\u044f\u0442\u0438 \u2014 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u043e \u0437\u0430\u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c\u0441\u044f \u043d\u0430 \u043f\u0435\u0440\u0432\u043e\u043c node \u0432 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u0435, \u0435\u0441\u043b\u0438 \u043e\u043d \u0441\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0443\u0435\u0442. \u0415\u0441\u043b\u0438 \u043e\u043d \u043d\u0435 \u0441\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0443\u0435\u0442 \u2014 \u043c\u044b \u043d\u0435 \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c\u0441\u044f \u043d\u0430 \u043d\u0435\u0441\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0443\u044e\u0449\u0435\u043c \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0435\u0442 \u0438 \u043d\u0443\u0436\u0434\u0430\u0435\u043c\u0441\u044f \u0432 \u043d\u0435\u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u043e\u043c lock-free \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434\u0435 \u0434\u043b\u044f \u0443\u0441\u0442\u0430\u043d\u043e\u0432\u043a\u0438 header node \u2014 \u043c\u044b \u0443\u0436\u0435 \u043d\u0430\u043f\u0438\u0441\u0430\u043b\u0438 \u044d\u0442\u043e\u0442 \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434 \u0432\u044b\u0448\u0435 \u2014 \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434 compareAndSwapNode.<\/p>\n
<\/p>\n
@Override public V put(K key, V value) { if (key == null || value == null) throw new IllegalArgumentException(); int hash = hash(key); \/\/ no resize in this implementation - so the index will not change int bucketIndex = getBucketIndex(hash); \/\/ cas loop trying not to miss while (true) { Node<K, V> node; \/\/ if bucket is empty try to set new head with cas if ((node = volatileGetNode(bucketIndex)) == null) { if (compareAndSwapNode(bucketIndex, null, new Node<>(hash, key, value, null))) { \/\/ if we succeed to set head - then break and return null count.increment(); break; } } else { \/\/ head is not null - try to find place to insert or update under lock synchronized (node) { \/\/ check if node have not been changed since we got it \/\/ otherwise let's go to another loop iteration if (volatileGetNode(bucketIndex) == node) { V prevValue = null; Node<K, V> n = node; while (true) { ... simply walk through list under lock and update or insert value... } return prevValue; } } } } return null; }<\/code><\/pre>\n <\/p>\n
\u041f\u043e\u043b\u043d\u044b\u0439 \u0438\u0441\u0445\u043e\u0434\u043d\u044b\u0439 \u043a\u043e\u0434 \u0437\u0434\u0435\u0441\u044c<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n
\u0414\u0430\u0432\u0430\u0439\u0442\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0442\u0435\u0441\u0442\u0438\u0440\u0443\u0435\u043c \u0435\u0433\u043e \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c:
![\"image\"\/](\"https:\/\/cdn-images-1.medium.com\/max\/800\/1*pHppGikf4S1rRWL8_6D9Ug.png\")
<\/p>\n
<\/p>\n
\u0412 \u043d\u0435\u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0445 \u0441\u043b\u0443\u0447\u0430\u044f\u0445 \u043c\u044b \u0434\u0430\u0436\u0435 \u043b\u0443\u0447\u0448\u0435, \u0447\u0435\u043c ConcurrentHashMap, \u043d\u043e \u044d\u0442\u043e \u043d\u0435 \u0441\u043e\u0432\u0441\u0435\u043c \u0447\u0435\u0441\u0442\u043d\u043e\u0435 \u0441\u0440\u0430\u0432\u043d\u0435\u043d\u0438\u0435. \u041f\u043e\u0442\u043e\u043c\u0443 \u0447\u0442\u043e ConcurrentHashMap \u0434\u0435\u043b\u0430\u0435\u0442 \u043b\u0435\u043d\u0438\u0432\u0443\u044e \u0438\u043d\u0438\u0446\u0438\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044e \u0442\u0430\u0431\u043b\u0438\u0446\u044b \u0432\u043e \u0432\u0440\u0435\u043c\u044f \u0437\u0430\u0433\u0440\u0443\u0437\u043a\u0438 \u0438 \u043f\u043e \u043a\u0440\u0430\u0439\u043d\u0435\u0439 \u043c\u0435\u0440\u0435 \u043e\u0434\u0438\u043d \u0440\u0430\u0437 \u043f\u0440\u043e\u0438\u0441\u0445\u043e\u0434\u0438\u0442 resize \u043d\u0430 \u0433\u0440\u0430\u043d\u0438\u0447\u043d\u043e\u043c \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0442\u0435 threshold=initialCapacity*loadFactor. \u0415\u0441\u043b\u0438 \u043c\u044b \u0441\u043d\u043e\u0432\u0430 \u0437\u0430\u043f\u0443\u0441\u0442\u0438\u043c \u0442\u0435\u0441\u0442 \u0441 \u0438\u043d\u0438\u0446\u0438\u0430\u043b\u0438\u0437\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u043d\u044b\u043c\u0438 \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0442\u0430\u043c\u0438 initialCapacity! = N (= N \/ 6), \u0440\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u044b \u0431\u0443\u0434\u0443\u0442 \u043d\u0435\u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043e\u0442\u043b\u0438\u0447\u0430\u0442\u044c\u0441\u044f:<\/p>\n
<\/p>\n
![\"image\"\/](\"https:\/\/cdn-images-1.medium.com\/max\/800\/1*kFM8eWw3c6RSCcu2j6JAPw.png\")
<\/p>\n
<\/p>\n
\u042d\u0442\u043e \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u043e\u0448\u043b\u043e \u0438\u0437-\u0437\u0430 \u0442\u043e\u0433\u043e, \u0447\u0442\u043e \u0432 ConcurrentHashMap \u043f\u0440\u043e\u0438\u0441\u0445\u043e\u0434\u0438\u0442 \u0443\u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043d\u0430\u0447\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0433\u043e \u0440\u0430\u0437\u043c\u0435\u0440\u0430 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0430 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u043e\u0432 \u0438 \u043d\u0430 \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0435\u043d\u0438\u0435 \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0442\u043e\u0432 \u043f\u043e \u043a\u043b\u044e\u0447\u0443 \u0442\u0440\u0430\u0442\u0438\u0442\u0441\u044f \u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0435 \u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u0438, \u0438\u0437-\u0437\u0430 \u0443\u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0435\u043d\u0438\u044f \u0434\u043b\u0438\u043d\u043d\u044b \u0441\u0432\u044f\u0437\u043d\u043e\u0433\u043e \u0441\u043f\u0438\u0441\u043a\u0430 \u0432 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u0435.<\/p>\n
<\/p>\n
\u041d\u0443\u0436\u043d\u043e \u043e\u0442\u043c\u0435\u0442\u0438\u0442\u044c, \u0447\u0442\u043e \u043c\u044b \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u043b\u0438 \u043d\u0435 full-non-bloking \u0441\u0442\u0440\u0443\u043a\u0442\u0443\u0440\u0443 \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u2014 \u0442\u0430\u043a \u0436\u0435, \u043a\u0430\u043a \u0438 ConcurrentHashMap, \u0445\u043e\u0442\u044f \u0432\u0441\u0435, \u0447\u0442\u043e \u043d\u0430\u043c \u043d\u0443\u0436\u043d\u043e, \u2014 \u044d\u0442\u043e \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u043e \u0441\u0432\u044f\u0437\u0430\u043d\u043d\u044b\u0439 \u0441\u043f\u0438\u0441\u043e\u043a \u0431\u0435\u0437 \u0431\u043b\u043e\u043a\u0438\u0440\u043e\u0432\u043e\u043a, \u043d\u043e \u0441 \u0438\u0437\u043c\u0435\u043d\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c \u0440\u0430\u0437\u043c\u0435\u0440\u0430 \u0438 \u043e\u0434\u043d\u043e\u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u043d\u044b\u043c \u043c\u043e\u0434\u0438\u0444\u0438\u0446\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435\u043c \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u044d\u0442\u0430 \u0437\u0430\u0434\u0430\u0447\u0430 \u043d\u0435 \u0442\u0430\u043a\u0430\u044f \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u044f \u2014 \u0447\u0438\u0442\u0430\u0439\u0442\u0435 \u0437\u0434\u0435\u0441\u044c<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n
\u041e\u0440\u0438\u0433\u0438\u043d\u0430\u043b\u044c\u043d\u0430\u044f java 8 ConcurrentHashMap \u0438\u043c\u0435\u0435\u0442 \u0440\u044f\u0434 \u0443\u043b\u0443\u0447\u0448\u0435\u043d\u0438\u0439, \u043e \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0445 \u043c\u044b \u043d\u0435 \u0443\u043f\u043e\u043c\u0438\u043d\u0430\u043b\u0438, \u043d\u0430\u043f\u0440\u0438\u043c\u0435\u0440:<\/p>\n
<\/p>\n
\n- \u041b\u0435\u043d\u0438\u0432\u0430\u044f \u0438\u043d\u0438\u0446\u0438\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f \u0442\u0430\u0431\u043b\u0438\u0446\u044b \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u043e\u0432, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u0430\u044f \u043c\u0438\u043d\u0438\u043c\u0438\u0437\u0438\u0440\u0443\u0435\u0442 memory footprint \u0434\u043e \u043f\u0435\u0440\u0432\u043e\u0433\u043e \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f<\/li>\n
- Concurrent resizing \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432\u0430 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u043e\u0432<\/li>\n
- \u041f\u043e\u0434\u0441\u0447\u0435\u0442 \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435\u043c LongAdder.<\/li>\n
- \u0421\u043f\u0435\u0446\u0438\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u0442\u0438\u043f\u044b nodes (\u043d\u0430\u0447\u0438\u043d\u0430\u044f \u0441 1.8) \u2014 TreeBins, \u0435\u0441\u043b\u0438 \u0434\u043b\u0438\u043d\u0430 \u0441\u043f\u0438\u0441\u043a\u0430 \u0432\u043d\u0443\u0442\u0440\u0438 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u0430 \u0432\u044b\u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u0442 \u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u0435, \u0447\u0435\u043c TREEIFY_THRESHOLD = 8 \u2014 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442 \u0441\u0442\u0430\u043d\u043e\u0432\u0438\u0442\u0441\u044f \u0441\u0431\u0430\u043b\u0430\u043d\u0441\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u043d\u044b\u043c \u0434\u0435\u0440\u0435\u0432\u043e\u043c \u0441 \u043d\u0430\u0438\u0445\u0443\u0434\u0448\u0438\u043c \u043f\u043e\u0438\u0441\u043a\u043e\u043c \u043f\u043e \u043a\u043b\u044e\u0447\u0443 (O (log (Nbucket_size)))<\/li>\n<\/ol>\n
<\/p>\n
\u041d\u0443\u0436\u043d\u043e \u043e\u0442\u043c\u0435\u0442\u0438\u0442\u044c, \u0447\u0442\u043e \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f ConcurrentHashMap \u0432 Java 1.8 \u0431\u044b\u043b\u0430 \u0441\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u043e \u0438\u0437\u043c\u0435\u043d\u0435\u043d\u0430 \u0441 1.7. \u0412 1.7 \u044d\u0442\u043e \u0431\u044b\u043b\u0430 \u0438\u0434\u0435\u044f \u0441\u0435\u0433\u043c\u0435\u043d\u0442\u043e\u0432, \u0433\u0434\u0435 \u0447\u0438\u0441\u043b\u043e \u0441\u0435\u0433\u043c\u0435\u043d\u0442\u043e\u0432 \u0440\u0430\u0432\u043d\u043e \u0443\u0440\u043e\u0432\u043d\u044e \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u0438\u0437\u043c\u0430. \u0412 java 8 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432 \u0431\u0430\u043a\u0435\u0442\u043e\u0432 \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442 \u0441\u043e\u0431\u043e\u0439 \u0435\u0434\u0438\u043d\u044b\u0439 \u043c\u0430\u0441\u0441\u0438\u0432.<\/p>\n