ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap底层原理：

ConcurrentHashMap底层数据结构和HashMap差不多，而在产生Hash冲突时使用synchronized加锁来和CAS模式来保证线程的安全！

 CAS + synchronized + Node + 红黑树

ConcurrentHashMap的重要属性：

private transient volatile int sizeCtl;
当sizeCtl当为负数时，-1 表示正在初始化，-N 表示 N - 1 个线程正在进行扩容；当为 0 时，表示 table 还没有初始化；当为其他正数时，表示初始化或者下一次进行扩容的大小。

构造器：

initialCapacity：表示数组容量 loadFactor 加载因子 concurrencyLevel最大线程底层保证了initialCapacity>=concurrencyLevel并且 loadFactor是2的次方倍。
并发度：程序运行时能够同时更新 ConccurentHashMap 且不产生锁竞争的最大线程数。默认为 16，且可以在构造函数中设置。当用户设置并发度时，ConcurrentHashMap 会使用大于等于该值的最小2幂指数作为实际并发度（假如用户设置并发度为17，实际并发度则为32）

public ConcurrentHashMap(int initialCapacity,float loadFactor, int concurrencyLevel) {if (!(loadFactor > 0.0f) || initialCapacity < 0 || concurrencyLevel <= 0)throw new IllegalArgumentException();if (initialCapacity < concurrencyLevel)   // Use at least as many binsinitialCapacity = concurrencyLevel;   // as estimated threadslong size = (long)(1.0 + (long)initialCapacity / loadFactor);int cap = (size >= (long)MAXIMUM_CAPACITY) ?MAXIMUM_CAPACITY : tableSizeFor((int)size);this.sizeCtl = cap;}

put() 方法

流程：

1、如果没有初始化，就调用 initTable() 方法来进行初始化；
2、如果没有 hash 冲突就直接 CAS 无锁插入；
3、如果需要扩容，就先进行扩容；
4、如果存在 hash 冲突，就加锁来保证线程安全，两种情况：一种是链表形式就直接遍历到尾端插入，一种是红黑树就按照红黑树结构插入；
5、如果该链表的数量大于阀值 8，就要先转换成红黑树的结构，break 再一次进入循环
6、如果添加成功就调用 addCount() 方法统计 size，并且检查是否需要扩容。

扩容机制：

扩容时机：

(1) 元素个数达到扩容阈值。
(2) 调用 putAll 方法，但目前容量不足以存放所有元素时。
(3) 某条链表长度达到8，但数组长度却小于64时。
注意：桶上链表长度达到 8 个或者以上，并且数组长度为 64 以下时只会触发扩容而不会将链表转为红黑树 。

扩容过程：

构建一个nextTable，大小为table的两倍。
把table的数据复制到nextTable中。
注意：在复制过程支持多线程复制

Hashtable和 ConcurrentHashMap的区别：

hashtable和ConcurrentHashMap都是线程安全的，但是Hashtable是通过在修改数据时锁住整个HashTable，效率较低而ConcurrentHashMap是通过原子性的操作保证数据的读取安全，然后再通过发生Hash冲突一个给这个数组位置加锁，锁的力度较小来保证高并发下的线程安全的，而且他的扩容也是支持多线程扩容的，效率较高，Java5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代，比HashTable的扩展性更好。