ConcurrentHashMap是Java中線程安全的哈希表實作。
ConcurrentHashMap的由來：
Java 7和Java 8中ConcurrentHashMap的實作原理的簡要解析：
Java 7中的ConcurrentHashMap實作原理：
1、分段鎖（Segment-based Locking）：
- Java 7中的ConcurrentHashMap采用分段鎖的機制，将整個資料結構分割為多個段（Segment）。
- 每個段維護一個自己的哈希表，具有自己的鎖。
- 每次對ConcurrentHashMap的操作隻需要擷取對應段的鎖，不會鎖住整個資料結構，進而提高并發性能。
2、HashEntry數組：
- ConcurrentHashMap内部使用HashEntry數組來存儲鍵值對。
- HashEntry是一個包含鍵、值和next指針的節點，用于解決哈希沖突。
- 哈希沖突的解決方法是采用連結清單法（連結清單存儲相同哈希值的鍵值對）。
3、擷取鎖的方式：
- 在Java 7中，擷取鎖的方式是通過synchronized關鍵字來實作的。
- 每個Segment維護自己的鎖，并且對于讀操作采用樂觀鎖機制，對于寫操作采用悲觀鎖機制。
4、ConcurrentHashMap機構
Java 8中的ConcurrentHashMap實作原理：
1、CAS操作和Synchronized：
- Java 8中的ConcurrentHashMap使用CAS（Compare and Swap）操作來實作并發安全性。
- 使用CAS操作可以避免鎖的競争和阻塞。
- Java 8中的ConcurrentHashMap還引入了一種稱為"紅黑樹"的新資料結構，用于優化存儲大量鍵值對的情況。
2、Node數組和紅黑樹：
- Java 8中的ConcurrentHashMap使用了類似HashMap的Node數組來存儲鍵值對。
- 當某個位置的連結清單長度超過一定門檻值時，會将連結清單轉換為紅黑樹，以提高查找、插入和删除操作的效率。
- 紅黑樹是一種平衡二叉樹，具有較快的查找和插入性能。
3、分段鎖的改進：
- Java 8中的ConcurrentHashMap取消了分段鎖機制，采用更細粒度的鎖來實作并發控制。
- ConcurrentHashMap的資料結構被分割成多個獨立的部分，每個部分維護自己的鎖。
- 通過細粒度的鎖機制，使得讀操作可以并發執行，提高了并發性能。
4、ConcurrentHashMap機構
總結：
Java 7中的ConcurrentHashMap：使用了分段鎖機制，存儲結構為數組+連結清單，鎖的粒度是基于段的，不支援動态擴容。
Java 8中的ConcurrentHashMap：使用CAS+Synchronized實作線程安全性，存儲結構為數組+連結清單/紅黑樹+連結清單，鎖的粒度更細，支援動态擴容，并引入了并發度的概念。
這些改進使Java 8的ConcurrentHashMap在并發性能、記憶體占用和可擴充性方面得到了顯著的提升，适用于高并發的多線程環境下的安全哈希表操作。