ConcurrentSkipListMap 深度解析

2024-01-16 07:44

本文主要是介绍ConcurrentSkipListMap 深度解析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

ConcurrentSkipListMap是Java集合框架中的一员,它实现了ConcurrentNavigableMap接口,基于跳表(Skip List)实现,并提供了高效的并发控制。在本文中,我们将深入研究ConcurrentSkipListMap的底层实现原理、适用场景、使用过程中可能遇到的问题,以及并发控制。

1. ConcurrentSkipListMap 的底层实现原理

1.1 跳表的基本原理

跳表是一种有序的数据结构,通过多层索引来加速查找。每一层都是一个有序的链表,最底层包含所有的元素。上层的链表包含的元素是下层链表元素的子集。这样,通过跳过一些元素,可以快速定位到目标元素。

1.2 插入操作

插入操作通过随机函数决定新节点是否提升到更高的层级,实现了O(log N)时间的插入操作。跳表通过不断地随机确定节点是否提升来保持平衡。

1.3 删除操作

删除操作也是O(log N)的操作。删除节点后,如果某一层的链表为空,需要将整个层级删除。

2. ConcurrentSkipListMap 的使用场景

2.1 并发环境中的高效并发访问

ConcurrentSkipListMap适用于需要在高并发环境中进行并发访问的场景。它通过使用CAS(Compare and Swap)等无锁算法,实现了对整个数据结构的高效并发控制。

2.2 有序存储和范围查找

类似于TreeMapConcurrentSkipListMap中的元素是有序的,支持按照键的范围进行查找,这使得它在范围查找的场景中非常有用。

2.3 动态数据集合

由于跳表的动态性,ConcurrentSkipListMap适用于动态数据集合,即数据的插入和删除频繁的场景。

3. 使用过程中可能遇到的问题

3.1 自定义比较器

TreeMap类似,ConcurrentSkipListMap也支持自定义比较器。在构造函数中传入自定义的Comparator,以满足不同排序需求。

ConcurrentSkipListMap<Integer, String> customComparatorMap = new ConcurrentSkipListMap<>((o1, o2) -> o2 - o1);

3.2 并发操作

尽管ConcurrentSkipListMap提供了高效的并发控制,但在并发操作中,仍需要注意可能的竞态条件。对于一些复合操作,可能需要额外的同步。

4. 并发控制

4.1 CAS(Compare and Swap)

ConcurrentSkipListMap使用CAS等无锁算法进行并发控制。这种方式避免了传统锁的竞争,提高了并发性能。

4.2 多层索引

跳表的多层索引也是一种并发控制的手段。通过多层索引,可以在不影响整体结构的情况下,对部分节点进行修改。

ConcurrentSkipListMap<Integer, String> concurrentMap = new ConcurrentSkipListMap<>();
concurrentMap.put(1, "One");
concurrentMap.put(2, "Two");// 高效并发操作
String value = concurrentMap.get(1);

在这里插入图片描述

这篇关于ConcurrentSkipListMap 深度解析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/611801

相关文章

线上Java OOM问题定位与解决方案超详细解析

《线上JavaOOM问题定位与解决方案超详细解析》OOM是JVM抛出的错误,表示内存分配失败,:本文主要介绍线上JavaOOM问题定位与解决方案的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋... 目录一、OOM问题核心认知1.1 OOM定义与技术定位1.2 OOM常见类型及技术特征二、OOM问题定位工具

深度解析Python中递归下降解析器的原理与实现

《深度解析Python中递归下降解析器的原理与实现》在编译器设计、配置文件处理和数据转换领域,递归下降解析器是最常用且最直观的解析技术,本文将详细介绍递归下降解析器的原理与实现,感兴趣的小伙伴可以跟随... 目录引言:解析器的核心价值一、递归下降解析器基础1.1 核心概念解析1.2 基本架构二、简单算术表达

深度解析Java @Serial 注解及常见错误案例

《深度解析Java@Serial注解及常见错误案例》Java14引入@Serial注解,用于编译时校验序列化成员,替代传统方式解决运行时错误,适用于Serializable类的方法/字段,需注意签... 目录Java @Serial 注解深度解析1. 注解本质2. 核心作用(1) 主要用途(2) 适用位置3

Java MCP 的鉴权深度解析

《JavaMCP的鉴权深度解析》文章介绍JavaMCP鉴权的实现方式,指出客户端可通过queryString、header或env传递鉴权信息,服务器端支持工具单独鉴权、过滤器集中鉴权及启动时鉴权... 目录一、MCP Client 侧(负责传递,比较简单)(1)常见的 mcpServers json 配置

从原理到实战解析Java Stream 的并行流性能优化

《从原理到实战解析JavaStream的并行流性能优化》本文给大家介绍JavaStream的并行流性能优化:从原理到实战的全攻略,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的... 目录一、并行流的核心原理与适用场景二、性能优化的核心策略1. 合理设置并行度:打破默认阈值2. 避免装箱

Maven中生命周期深度解析与实战指南

《Maven中生命周期深度解析与实战指南》这篇文章主要为大家详细介绍了Maven生命周期实战指南,包含核心概念、阶段详解、SpringBoot特化场景及企业级实践建议,希望对大家有一定的帮助... 目录一、Maven 生命周期哲学二、default生命周期核心阶段详解(高频使用)三、clean生命周期核心阶

深入解析C++ 中std::map内存管理

《深入解析C++中std::map内存管理》文章详解C++std::map内存管理,指出clear()仅删除元素可能不释放底层内存,建议用swap()与空map交换以彻底释放,针对指针类型需手动de... 目录1️、基本清空std::map2️、使用 swap 彻底释放内存3️、map 中存储指针类型的对象

Java Scanner类解析与实战教程

《JavaScanner类解析与实战教程》JavaScanner类(java.util包)是文本输入解析工具,支持基本类型和字符串读取,基于Readable接口与正则分隔符实现,适用于控制台、文件输... 目录一、核心设计与工作原理1.底层依赖2.解析机制A.核心逻辑基于分隔符(delimiter)和模式匹

Java+AI驱动实现PDF文件数据提取与解析

《Java+AI驱动实现PDF文件数据提取与解析》本文将和大家分享一套基于AI的体检报告智能评估方案,详细介绍从PDF上传、内容提取到AI分析、数据存储的全流程自动化实现方法,感兴趣的可以了解下... 目录一、核心流程:从上传到评估的完整链路二、第一步:解析 PDF,提取体检报告内容1. 引入依赖2. 封装

深度剖析SpringBoot日志性能提升的原因与解决

《深度剖析SpringBoot日志性能提升的原因与解决》日志记录本该是辅助工具,却为何成了性能瓶颈,SpringBoot如何用代码彻底破解日志导致的高延迟问题,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录前言第一章:日志性能陷阱的底层原理1.1 日志级别的“双刃剑”效应1.2 同步日志的“吞吐量杀手”