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    上篇内容大概介绍了ConcurrentHashMap在看源码时，需要了解的一些知识概念，整个数据结构以及里面常用的属性含义。

参见

    这篇我们从它比较基础的操作开始分析

    初始化操作

        对于一个新创建的ConcurrentHashMap，我们会给一个table为空的数组，也就是说我们并不会去初始化等，等到需要put元素的时候，回去校验table是否初始化，如果没有初始化，我们会进行一个初始化操作。

private final Node
   
    [] initTable() {    Node
    
     [] tab; int sc;    while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {        if ((sc = sizeCtl) < 0)            Thread.yield(); // 如果当前sizeCtl已经小于0，说明已经有线程在初始化了，当前线程先进行休眠        else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {            try {                if ((tab = table) == null || tab.length == 0) { //将sizeCtl更新成功之后，再次判断是否为null                    int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;                    @SuppressWarnings("unchecked")                    Node
     
      [] nt = (Node
      
       [])new Node
       [n];                    table = tab = nt;                    sc = n - (n >>> 2);                }            } finally {                sizeCtl = sc; //如果初始化成功，将数组长度-数组长度一般作为size            }            break;        }    }    return tab;}
      
     
    
   

初始化table时，我们会对sizeCtl 进行一个判断，如果他的值是小于0，要么是正在进行扩容，要么是在初始化，可以判断当前的结果最大可能是 -1 ，说明有其他线程在对其进行初始化操作，那么当前线程主动让出，

如果sizeCtl的值是0，说明未初始化，通过unsafe方式来将其改为 -1 ，如果修改成功，创建一个长度为n的数组（如果sizeCtrl大于0即已经知道扩容大小，否则使用默认长度16）

最后返回创建的tab数组

static final 
   
     boolean casTabAt(Node
    
     [] tab, int i,                                    Node
     
       c, Node
      
        v) {    return U.compareAndSwapObject(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE, c, v);}
      
     
    
   

接下来可以看到如果添加的元素，在数组中没有，那么我们直接使用unsafe的这种原子操作来添加头结点元素，并且此操作不需要添加锁。

如果说当前索引处是一个转移结点（forwardingNode）说明正在进行扩容操作，那么当前线程会添加进去帮助扩容

final Node
   
    [] helpTransfer(Node
    
     [] tab, Node
     
       f) {    Node
      
       [] nextTab; int sc;    // 如果 table 不是空 且 node 节点是转移类型，数据检验    // 且 node 节点的 nextTable（新 table） 不是空，同样也是数据校验    // 尝试帮助扩容    if (tab != null && (f instanceof ForwardingNode) &&        (nextTab = ((ForwardingNode
       
        )f).nextTable) != null) {        // 根据 length 得到一个标识符号        int rs = resizeStamp(tab.length);        // 如果 nextTab 没有被并发修改 且 tab 也没有被并发修改        // 且 sizeCtl  < 0 （说明还在扩容）        while (nextTab == nextTable && table == tab &&               (sc = sizeCtl) < 0) {            // 如果 sizeCtl 无符号右移  16 不等于 rs （ sc前 16 位如果不等于标识符，则标识符变化了）            // 或者 sizeCtl == rs + 1  （扩容结束了，不再有线程进行扩容）（默认第一个线程设置 sc ==rs 左移 16 位 + 2，当第一个线程结束扩容了，就会将 sc 减一。这个时候，sc 就等于 rs + 1）            // 或者 sizeCtl == rs + 65535  （如果达到最大帮助线程的数量，即 65535）            // 或者转移下标正在调整 （扩容结束）            // 结束循环，返回 table            if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs + 1 ||                sc == rs + MAX_RESIZERS || transferIndex <= 0)                break;            // 如果以上都不是, 将 sizeCtl + 1, （表示增加了一个线程帮助其扩容）            if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1)) {                // 进行转移                transfer(tab, nextTab);                // 结束循环                break;            }        }        return nextTab;    }    return table;}
       
      
     
    
   

else {                V oldVal = null;                synchronized (f) {                    if (tabAt(tab, i) == f) {                        if (fh >= 0) {                            binCount = 1;                            for (Node
   
     e = f;; ++binCount) {                                K ek;                                if (e.hash == hash &&                                    ((ek = e.key) == key ||                                     (ek != null && key.equals(ek)))) { //如果key相同，认为插入的是相同的元素，直接更新                                    oldVal = e.val;                                    if (!onlyIfAbsent)                                        e.val = value;                                    break;                                }                                Node
    
      pred = e;
    
   

if ((e = e.next) == null) {  //遍历到链表最后一个元素，创建一个新的节点                                    pred.next = new Node
   
    (hash, key,                                                              value, null);                                    break;                                }                            }                        }                        else if (f instanceof TreeBin) {                            Node
    
      p;                            binCount = 2;                            if ((p = ((TreeBin
     
      )f).putTreeVal(hash, key,                                                            value)) != null) {                                oldVal = p.val;                                if (!onlyIfAbsent)                                    p.val = value;                            }                        }                    }                }
     
    
   

如果当前节点还没有进行扩容，那么先把节点第一个元素添加锁，锁定之后，进行判断

如果f等于tab表中索引为i元素，即未被其他线程修改，

接下来，如果hash值大于0，遍历这个链表，查找当前链表中是否有key的值与当前新添加的值相同，如果相同，任务添加的元素已经存在，进行替换。

如果新添加的元素不存在，那么在链表的最后添加一个新的节点，如果链表类型是TreeBin，红黑树，那么就直接在红黑树中添加元素，这个对于红黑树中添加元素也是先判断当前插入元素是否存在，如果不存在插入新元素，并且调整红黑树结构。

如果元素添加成功之后，会先判断链表长度是否超过8，如果超过8，将链表转为TreeBin

添加元素之后，会考虑进行扩容

private final void addCount(long x, int check) {        CounterCell[] as; long b, s;        if ((as = counterCells) != null ||            !U.compareAndSwapLong(this, BASECOUNT, b = baseCount, s = b + x)) {            CounterCell a; long v; int m;            boolean uncontended = true;            if (as == null || (m = as.length - 1) < 0 ||                (a = as[ThreadLocalRandom.getProbe() & m]) == null ||                !(uncontended =                  U.compareAndSwapLong(a, CELLVALUE, v = a.value, v + x))) {                fullAddCount(x, uncontended);                return;            }            if (check <= 1)                return;            s = sumCount();        }        if (check >= 0) {            Node
   
    [] tab, nt; int n, sc;            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) //这个条件判断和上面协助扩容中的条件判断一样，如果已经扩容结束，直接break;                        break;                    if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1))                        transfer(tab, nt);  //sc小于0说明正在扩容，线程数加 1                 }                else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc,                                             (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))                    transfer(tab, null);                 s = sumCount();            }        }    }
   

下面是扩容的方法

private final void transfer(Node
   
    [] tab, Node
    
     [] nextTab) {        int n = tab.length, stride;        if ((stride = (NCPU > 1) ? (n >>> 3) / NCPU : n) < MIN_TRANSFER_STRIDE)            stride = MIN_TRANSFER_STRIDE; // subdivide range        if (nextTab == null) {            // initiating            try {                @SuppressWarnings("unchecked")                Node
     
      [] nt = (Node
      
       [])new Node
       [n << 1];                nextTab = nt;            } catch (Throwable ex) {      // try to cope with OOME                sizeCtl = Integer.MAX_VALUE;                return;            }            nextTable = nextTab;            transferIndex = n;        }        int nextn = nextTab.length;        ForwardingNode
       
         fwd = new ForwardingNode
        
         (nextTab); boolean advance = true; boolean finishing = false; // to ensure sweep before committing nextTab for (int i = 0, bound = 0;;) { Node
         
           f; int fh; while (advance) { int nextIndex, nextBound; if (--i >= bound || finishing) advance = false; else if ((nextIndex = transferIndex) <= 0) { i = -1; advance = false; } else if (U.compareAndSwapInt (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) { nextTable = null; table = nextTab; sizeCtl = (n << 1) - (n >>> 1); return; } if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc = sizeCtl, sc - 1)) { if ((sc - 2) != resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT) return; finishing = advance = true; i = n; // recheck before commit } } else if ((f = tabAt(tab, i)) == null) advance = casTabAt(tab, i, null, fwd); else if ((fh = f.hash) == MOVED) advance = true; // already processed else { synchronized (f) { if (tabAt(tab, i) == f) { Node
          
            ln, hn; if (fh >= 0) { int runBit = fh & n; Node
           
             lastRun = f; for (Node
            
              p = f.next; p != null; p = p.next) { 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
             
               p = f; p != lastRun; p = p.next) { int ph = p.hash; K pk = p.key; V pv = p.val; if ((ph & n) == 0) ln = new Node
              
               (ph, pk, pv, ln); else hn = new Node
               
                (ph, pk, pv, hn); } setTabAt(nextTab, i, ln); setTabAt(nextTab, i + n, hn); setTabAt(tab, i, fwd); advance = true; } else if (f instanceof TreeBin) { TreeBin
                
                  t = (TreeBin
                 
                  )f; TreeNode
                  
                    lo = null, loTail = null; TreeNode
                   
                     hi = null, hiTail = null; int lc = 0, hc = 0; for (Node
                    
                      e = t.first; e != null; e = e.next) { int h = e.hash; TreeNode
                     
                       p = new TreeNode
                      
                        (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; } } ln = (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(lo) : (hc != 0) ? new TreeBin
                       
                        (lo) : t; hn = (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(hi) : (lc != 0) ? new TreeBin
                        
                         (hi) : t; setTabAt(nextTab, i, ln); setTabAt(nextTab, i + n, hn); setTabAt(tab, i, fwd); advance = true; } } } } } }
                        
                       
                      
                     
                    
                   
                  
                 
                
               
              
             
            
           
          
         
        
       
      
     
    
   

方法很长，我们来总结一下：

1、在原来数组的长度的基础上，创建一个长度是其二倍的数组

2、根据新创建的table,创建一个ForwardingNode节点

3、接下来去遍历table中每个位置上的元素，比如说从索引14开始，如果索引14的位置上没有元素，我们放置一个forwardingnNode来记录，这个索引位置我已经访问过了，等你来访问的时候，可以直接跳过了

4、如果说你看到索引14的位置上是moved，说明这个位置上的元素，已经处理过了，你不需要再管了

5、如果当前索引处有元素，需要将这个链表或者是红黑树移动到新的数组当中去，那么就先把当前位置上的对象加锁。

如果是链表的话，计算每个链表下的元素的key.hash & length == 0 这个当时在介绍hashMap的时候说过，key.hash&length==0 表示扩容后，该元素的索引位置不会发生变化，如果等于1 ，说明扩容后，该元素的索引会调整至当前索引+length的位置， 所以以上关于链表的操作就是将原来的链表拆分成两个不同的链表，分别放在了扩容后i的位置和i+n的位置。

同时将原tab中索引i的位置使用forwardingNode记录，表示该索引下的元素已经遍历过了

同样，对于红黑树，也是这样的操作，记录扩容后，原来的红黑树如何变化，同时会判断扩容后，红黑树的长度是否小于6，如果小于6转化成链表，并记录原tab 索引处node为forwardingNode

关于Node转TreeBin的方法

private final void treeifyBin(Node
   
    [] tab, int index) {        Node
    
      b; int n, sc;        if (tab != null) {            if ((n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)                tryPresize(n << 1);            else if ((b = tabAt(tab, index)) != null && b.hash >= 0) {                synchronized (b) {                    if (tabAt(tab, index) == b) {                        TreeNode
     
       hd = null, tl = null;                        for (Node
      
        e = b; e != null; e = e.next) {                            TreeNode
       
         p =                                new TreeNode
        
         (e.hash, e.key, e.val, null, null); if ((p.prev = tl) == null) hd = p; else tl.next = p; tl = p; } setTabAt(tab, index, new TreeBin
         
          (hd)); } } } } }
         
        
       
      
     
    
   

上面这段代码，将原来的Node单向链表，生成了一个双向的TreeNode对象，还没生成红黑树

是在TreeBin(hd)中，拿到这个TreeNode对象，将其生成红黑树

TreeBin(TreeNode
   
     b) {            super(TREEBIN, null, null, null);            this.first = b;            TreeNode
    
      r = null;            for (TreeNode
     
       x = b, next; x != null; x = next) {                next = (TreeNode
      
       )x.next;                x.left = x.right = null;                if (r == null) {                    x.parent = null;                    x.red = false;                    r = x;                }                else {                    K k = x.key;                    int h = x.hash;                    Class
        kc = null;                    for (TreeNode
       
         p = r;;) {                        int dir, ph;                        K pk = p.key;                        if ((ph = p.hash) > h)                            dir = -1;                        else if (ph < h)                            dir = 1;                        else if ((kc == null &&                                  (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||                                 (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0)                            dir = tieBreakOrder(k, pk);                            TreeNode
        
          xp = p; if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) { x.parent = xp; if (dir <= 0) xp.left = x; else xp.right = x; r = balanceInsertion(r, x); break; } } } } this.root = r; assert checkInvariants(root); }
        
       
      
     
    
   

每插入一个红黑树节点，都会重新调整红黑树