之前 HashMap 中提过，并发的时候，可能造成死循环，那么在多线程中可以用 ConcurrentHashMap 来避免这一情况。
Segment
ConcurrentHashMap 是由多个 Segment 组成的，Segment 继承了 ReentrantLock，每次加锁都是对某个 Segment，不会影响其他 Segment，达到了锁分离（也叫分段锁）的作用。
每个 Segment 又包含了 HashEntry 数组，HashEntry 是一个链表。如下图所示：
初始化
initialCapacity：初始容量大小，默认 16。
loadFactor：扩容因子，table 扩容使用，Segments 不扩容。默认 0.75，当 Segment 容量大于 initialCapacity*loadFactor 时，开始扩容
concurrencyLevel：并发数，默认 16，直接影响 segmentShift 和 segmentMask 的值，以及 Segment 的初始化数量。Segment 初始化的数量，为最接近且大于的办等于 2 的 N 次方的值，比如 concurrencyLevel=16，Segment 数量为 16，concurrencyLevel=17，Segment 数量为 32。segmentShift 的值是这样的，比如 Segment 是 32，相对于 2 的 5 次方，那么他的值就是 32-5，为 27，后面无符号右移 27 位，也就是取高 5 位的时候，就是 0 到 31 的值，此时 Segment 的下标也是 0 到 31，取模后对应着每个 Segment。segmentMask 就是 2 的 n 次方 -1，这边 n 是 5，用于取模。之前在 hashmap 的 indexFor 方法有提过。
初始化的时候，还要初始化第一个 Segment，以及 Segment 中 table 数组的大小，这边大小是大于等于 initialCapacity 除以 Segment 数组的个数，平均分配，最小是 2，且是 2 的 N 次方。比如 initialCapacity 是 32，concurrencyLevel 是 16 的时候，那么 Segment 的个数也是 16，32 除以 16，等于 2，如果 initialCapacity 是 33，Segment 是 16，33 除以 16，取 4。
public ConcurrentHashMap() {this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR, DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL);
}
public ConcurrentHashMap(int initialCapacity,
float loadFactor, int concurrencyLevel) {if (!(loadFactor > 0) || initialCapacity < 0 || concurrencyLevel <= 0)
throw new IllegalArgumentException();
if (concurrencyLevel > MAX_SEGMENTS)
concurrencyLevel = MAX_SEGMENTS;
// Find power-of-two sizes best matching arguments
int sshift = 0;
int ssize = 1;
while (ssize < concurrencyLevel) {
++sshift;
ssize <<= 1;
}
this.segmentShift = 32 - sshift;// 用于高位，判断落在哪个 Segment
this.segmentMask = ssize - 1;// 用于取模。之前在 hashmap 的 indexFor 方法有提过。2 的 n 次方 -1
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
int c = initialCapacity / ssize;
if (c * ssize < initialCapacity)
++c;
int cap = MIN_SEGMENT_TABLE_CAPACITY;
while (cap < c)
cap <<= 1;
// create segments and segments[0]
Segment<K,V> s0 =
new Segment<K,V>(loadFactor, (int)(cap * loadFactor),
(HashEntry<K,V>[])new HashEntry[cap]);// 初始化第一个位置的 Segment
Segment<K,V>[] ss = (Segment<K,V>[])new Segment[ssize];// 初始化 Segments
UNSAFE.putOrderedObject(ss, SBASE, s0); // ordered write of segments[0]
this.segments = ss;
}put 方法
public V put(K key, V value) {
Segment<K,V> s;
if (value == null)
throw new NullPointerException();
int hash = hash(key);
// 无符号右移后取模，落在哪个 Segment 上面
int j = (hash >>> segmentShift) & segmentMask;
if ((s = (Segment<K,V>)UNSAFE.getObject // nonvolatile; recheck
(segments, (j << SSHIFT) + SBASE)) == null) // in ensureSegment
s = ensureSegment(j);
return s.put(key, hash, value, false);
}ensureSegment 方法
确定落在哪个 Segment 上，如果为空，就初始化，因为之前就初始化第一个 Segment
private Segment<K,V> ensureSegment(int k) {final Segment<K,V>[] ss = this.segments;
long u = (k << SSHIFT) + SBASE; // raw offset
Segment<K,V> seg;
if ((seg = (Segment<K,V>)UNSAFE.getObjectVolatile(ss, u)) == null) {// 使用 segment[0]的 table 长度和 loadFactor 来初始化
Segment<K,V> proto = ss[0]; // use segment 0 as prototype
int cap = proto.table.length;
float lf = proto.loadFactor;
int threshold = (int)(cap * lf);
HashEntry<K,V>[] tab = (HashEntry<K,V>[])new HashEntry[cap];
if ((seg = (Segment<K,V>)UNSAFE.getObjectVolatile(ss, u))
== null) { // recheck
Segment<K,V> s = new Segment<K,V>(lf, threshold, tab);
while ((seg = (Segment<K,V>)UNSAFE.getObjectVolatile(ss, u))//cas 操作，只能一个设值成功，如果其他成功了，就赋值，并返回
== null) {if (UNSAFE.compareAndSwapObject(ss, u, null, seg = s))
break;
}
}
}
return seg;
}put 方法
final V put(K key, int hash, V value, boolean onlyIfAbsent) {HashEntry<K,V> node = tryLock() ? null :
scanAndLockForPut(key, hash, value);// 获取 Segment 的锁
V oldValue;
try {HashEntry<K,V>[] tab = table;
int index = (tab.length - 1) & hash;// 上面是获取 Segment 取高位的 hash，这边是 tabel 的 hash，HashEntry<K,V> first = entryAt(tab, index);// 取到 hash 位置的数组的表头
for (HashEntry<K,V> e = first;;) {// 从头结点遍历
if (e != null) {
K k;
if ((k = e.key) == key ||
(e.hash == hash && key.equals(k))) {//key 相同，或者 hash 值一样
oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent) {// 是否替换
e.value = value;
++modCount;
}
break;
}
e = e.next;
}
else {if (node != null)// 不为空，设置为表头
node.setNext(first);
else
node = new HashEntry<K,V>(hash, key, value, first);/ 初始化后放表头
int c = count + 1;
if (c > threshold && tab.length < MAXIMUM_CAPACITY)
rehash(node);// 扩容
else
setEntryAt(tab, index, node);// 把新的节点放在 tab 的 index 上面
++modCount;
count = c;
oldValue = null;
break;
}
}
} finally {unlock();// 释放锁
}
return oldValue;
}scanAndLockForPut 方法
尝试获取锁，没获取到先初始化 node
private HashEntry<K,V> scanAndLockForPut(K key, int hash, V value) {HashEntry<K,V> first = entryForHash(this, hash);// 获取 hash 后的头结点，有存在 null 的情况
HashEntry<K,V> e = first;
HashEntry<K,V> node = null;
int retries = -1; // negative while locating node
while (!tryLock()) {// 这个 put 方法先尝试获取，获取不到，这边 while 循环尝试获取
HashEntry<K,V> f; // to recheck first below
if (retries < 0) {if (e == null) {// 结点为空的时候
if (node == null) // speculatively create node
node = new HashEntry<K,V>(hash, key, value, null);// 初始化 node
retries = 0;
}
else if (key.equals(e.key))// 头结点不为空的时候
retries = 0;
else
e = e.next;
}
else if (++retries > MAX_SCAN_RETRIES) {// 超过重试次数，直接进入阻塞队列等待锁
lock();
break;
}
else if ((retries & 1) == 0 &&
(f = entryForHash(this, hash)) != first) {// 不等于 first，就是已经有其他节点进入
e = first = f; // re-traverse if entry changed
retries = -1;
}
}
return node;
}rehash 方法，扩容，对 table 扩容
private void rehash(HashEntry<K,V> node) {HashEntry<K,V>[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
int newCapacity = oldCapacity << 1;// 左移，之前的 2 倍
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
HashEntry<K,V>[] newTable =
(HashEntry<K,V>[]) new HashEntry[newCapacity];
int sizeMask = newCapacity - 1;
for (int i = 0; i < oldCapacity ; i++) {HashEntry<K,V> e = oldTable[i];
if (e != null) {
HashEntry<K,V> next = e.next;
int idx = e.hash & sizeMask;
if (next == null) // 为空，没有后面的节点，直接给新数组
newTable[idx] = e;
else { // Reuse consecutive sequence at same slot
HashEntry<K,V> lastRun = e;
int lastIdx = idx;
// 因为数组是 2 倍的扩容，所以重新 hash 后，要么落在跟之前索引一样的位置，要么就是加上 oldCapacity 的值，// 比如容量是 2，扩容 4，现在 hash 是 2，4，6，10，14 那么后面 3 个都是除 4 余 2，可以直接复制
for (HashEntry<K,V> last = next;
last != null;
last = last.next) {
int k = last.hash & sizeMask;
if (k != lastIdx) {//hash 不一样，重新
lastIdx = k;
lastRun = last;
}
}
// 执行上面，就是 lastRun 是 6，10，14
newTable[lastIdx] = lastRun;// 上面
// Clone remaining nodes 克隆的时候，碰到 lastrun，直接根据所以给值，但是前面有可能的索引跟 lastrun 一样，比如 2
for (HashEntry<K,V> p = e; p != lastRun; p = p.next) {
V v = p.value;
int h = p.hash;
int k = h & sizeMask;
HashEntry<K,V> n = newTable[k];
newTable[k] = new HashEntry<K,V>(h, p.key, v, n);
}
}
}
}
int nodeIndex = node.hash & sizeMask; // add the new node
node.setNext(newTable[nodeIndex]);// 加入到头结点
newTable[nodeIndex] = node;
table = newTable;
}get 方法
public V get(Object key) {
Segment<K,V> s; // manually integrate access methods to reduce overhead
HashEntry<K,V>[] tab;
int h = hash(key);
long u = (((h >>> segmentShift) & segmentMask) << SSHIFT) + SBASE;
if ((s = (Segment<K,V>)UNSAFE.getObjectVolatile(segments, u)) != null &&// 找到 Segment，逻辑同 put
(tab = s.table) != null) {for (HashEntry<K,V> e = (HashEntry<K,V>) UNSAFE.getObjectVolatile
(tab, ((long)(((tab.length - 1) & h)) << TSHIFT) + TBASE);// 找到 table，逻辑同 put
e != null; e = e.next) {// 遍历 table
K k;
if ((k = e.key) == key || (e.hash == h && key.equals(k)))
return e.value;
}
}
return null;
}