ConcurrentHashMap

在ConcurrentHashMap中是对数组中的某一个下标上的元素加锁（synchronized），如果在这个下标上的元素是链表，那么就锁链表的头节点，如果是红黑树，那么就锁红黑树的对象，红黑树的整个树结构都是封装在TreeBin这个对象中的，在这个对象中保存了root属性记录根节点，每个节点也是由TreeNode组成，把整个红黑树封装为一个对象时为了加锁，因为在红黑树插入元素时会出现旋转，有可能造成root节点的变化，如果把root节点直接放到数组的中，此时在这个root元素上加锁，那么一旦红黑树进行旋转，那么root节点发生变化，后面的线程会在新的root节点上面加锁，与之前线程在老root节点加的锁无法互斥。

一、put()方法

在元素put到数组时，会判断当前下标位置的元素是链表还是红黑树，红黑树保存在TreeBin对象中，hash值固定为-2，如果判断当前下标位置是红黑树，那么会进入插入到树的逻辑分支。

二、链表的树化

ConcurrentHashMap的树化和HashMap有些不同，首先需要将节点封装到TreeBin对象中。锁的范围仅在元素插入链表或红黑树的过程中，之后就会释放，链表转红黑树的逻辑并不在这个锁的范围里，因为在树化的逻辑中会重新加锁。

三、addCount()方法

如果链表当中存在key相同的节点，那么会直接覆盖然后返回旧值，就直接返回旧值，如果新的节点插入到链表或者红黑树中，那么就会对ConcurrentHashMap的元素个数进行累加，因为ConcurrentHashMap是线程安全的，也就是说有可能在多个线程的情况下同时累加操作。
在ConcurrentHashMap中，计数是使用 long baseCount 和 CounterCell[] counterCells 来统计的，线程统计会先在baseCount上操作增加，当多个线程统计需要增加数量的时候，会分配到 counterCells 数组的不同槽位中进行自增操作，类似于 LongAdder 的逻辑。
size() 方法调用了sumCount()方法，在这个方法中是在每个counterCell的value累计再加上baseCount后得到的最终结果。

public int size() {
    long n = sumCount();
    return ((n < 0L) ? 0 :
            (n > (long)Integer.MAX_VALUE) ? Integer.MAX_VALUE :
            (int)n);
}
final long sumCount() {
    CounterCell[] as = counterCells; CounterCell a;
    long sum = baseCount;
    if (as != null) {
        for (int i = 0; i < as.length; ++i) {
            if ((a = as[i]) != null)
                sum += a.value;
        }
    }
    return sum;
}

addCount() 前半部分逻辑，如果线程在槽位上修改数量成功了，没有进入槽位数组的扩容逻辑，那么会计算出了整个map中的元素，调用了sumCount()方法，之前的逻辑已经计算出了扩容的阈值，后半部分逻辑会根据当前map的元素个数来判断的。<br />![ConcurrentHashMap-put-addCount（一）.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/21820542/1645630429121-c1a6f126-087d-4926-83d5-7eac1d3624bc.png#clientId=uc3f1646b-9708-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=ui&id=u2b811b57&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=ConcurrentHashMap-put-addCount%EF%BC%88%E4%B8%80%EF%BC%89.png&originHeight=8768&originWidth=6200&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=2285714&status=done&style=none&taskId=u92f22431-e529-4de5-b769-d0ffbd61807&title=)    addCount() 后半部分逻辑和扩容有关，在前半部分计算出了当前map中的元素总数，接下来会判断是否达到了扩容阈值。<br />首先会判断变量check是否大于等于0，这个变量是上级方法传进来的binCount，如果是put方法，调用的addCount()方法，那么这个值是不会小于0的，如果是remove()方法调用addCount(-1L, -1)，那么就会是负数表示删除了一个元素，删除是不需要扩容的。<br />ConcurrentHashMap的扩容原理是，首先创建一个比原来数组大一倍的新数组，然后确定每个线程的步长，从数组的末尾开始，到步长为止（从后往前数），数组上的这些元素都由一个线程来负责移动到新的数组上面。当移动某一个下标位置的元素时，会创建一个对象，hash值是-1（即MOVED），这样如果有其他线程想put到这个下标位置时，就会判断出这个数组正在扩容，从而帮助一起去移动元素，直到所有的元素都被转移完毕，put的线程就会进入下次循环并读取到最新的数组，重新put。

// 在put方法中有这样一个分支
// 这个helpTransfer方法最终也会调用transfer(tab, nextTab)方法
else if ((fh = f.hash) == MOVED)
    tab = helpTransfer(tab, f);