在Java 8之前,`ConcurrentHashMap`使用了分段锁的机制来实现并发访问控制。这是因为在高并发场景下,传统的Hashtable和同步的HashMap性能都受到了限制。
然而,随着硬件和多核处理器的发展,分段锁在一些高并发场景下仍然存在一些性能瓶颈和限制。具体原因如下:
1. 锁的粒度:分段锁在`ConcurrentHashMap`中对于整个数据结构都会使用多个锁,每个锁对应着一个分段。这意味着并发访问时,不同线程可以同时访问不同的分段,但如果多个线程同时访问同一个分段时,仍然需要竞争同一个锁。在高并发场景下,锁的竞争会造成性能瓶颈。
2. 锁的细粒度控制:尽管分段锁可以减小锁的竞争范围,但在细粒度操作上仍然需要锁来保证线程安全。这使得在高并发情况下,锁的细粒度管理和避免竞争变得更加困难。
为了解决上述问题,Java 8对`ConcurrentHashMap`进行了重大的改进,舍弃了传统的分段锁机制,采用了全新的`CAS`(Compare and Swap)操作和`Synchronized`(锁膨胀)来实现并发控制。这样做的主要目标是减少锁的竞争,提高并发性能。
Java 8的`ConcurrentHashMap`引入了多个新的数据结构和技术,如`Node`链表、红黑树以及`CAS`操作等,它们有效地减少了同步的需要,并提高了并发性能。同时,Java 8以后的`ConcurrentHashMap`还优化了内存分配和扩容策略,进一步提高了性能。
综上所述,Java 8开始舍弃分段锁是为了在高并发情况下提供更好的性能和扩展性,通过采用新的并发控制机制和数据结构来实现更高效的操作和更好的性能表现。