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ConcurrentSkipListMap

ConcurrentSkipListMap

底层使用的是SkipList结构,也就是跳表

SkipList

SkipList让已排序的数据分布在多层链表中,以0-1随机数决定一个数据的向上攀升与否,通过以时间换空间,在每个节点中增加了向前的指针,在插入、删除、查找时可以忽略一些不可能涉及到的节点,从而提高效率

SkipList具备如下特性:

  • 由很多层结构组成,level是通过一定的概率随机产生的
  • 每一层都是一个有序的链表,默认是升序,也可以根据创建映射时所提供的Comparator进行排序,具体取决于使用的构造方法
  • 最底层(Level 1)的链表包含所有元素
  • 如果一个元素出现在Level i 的链表中,则它在Level i 之下的链表也都会出现
  • 每个节点包含两个指针,一个指向同一链表中的下一个元素,一个指向下面一层的元素

跳表搜索

ConcurrentSkipListMap实现

ConcurrentSkipListMap内部采用了SkipList数据结构实现,使用三个内部类来构建这样的结构:Node、Index、HeadIndex

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* Head nodes          Index nodes
* +-+ right +-+ +-+
* |2|---------------->| |--------------------->| |->null
* +-+ +-+ +-+
* | down | |
* v v v
* +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+
* |1|----------->| |->| |------>| |----------->| |------>| |->null
* +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+
* v | | | | |
* Nodes next v v v v v
* +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+
* | |->|A|->|B|->|C|->|D|->|E|->|F|->|G|->|H|->|I|->|J|->|K|->null
* +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+ +-+

Node结构

与一般的单链表结构相似

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static final class Node<K,V> {
final K key;
volatile Object value;
volatile Node<K,V> next;
}

Index结构

提供了一个基于Node节点的索引,以及向下和向右的索引

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static class Index<K,V> {
final Node<K,V> node;
final Index<K,V> down;
volatile Index<K,V> right;
}

HeadIndex结构

比Index多了一个level来表示层级

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static final class HeadIndex<K,V> extends Index<K,V> {
final int level;
HeadIndex(Node<K,V> node, Index<K,V> down, Index<K,V> right, int level) {
super(node, down, right);
this.level = level;
}
}

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