1、前提
在阅读这篇博客之前，希望你对HashMap已经是有所理解的，否则可以参考这篇博客： jdk1.8源码分析-hashMap；另外你对java的cas操作也是有一定了解的，因为在这个类中大量使用到了cas相关的操作来保证线程安全的。
2、概述
ConcurrentHashMap这个类在java.lang.current包中，这个包中的类都是线程安全的。ConcurrentHashMap底层存储数据的结构与1.8的HashMap是一样的，都是数组+链表（或红黑树）的结构。在日常的开发中，我们最长用到的键值对存储结构的是HashMap，但是我们知道，这个类是非线程安全的，在高并发的场景下，在进行put操作的时候有可能进入死循环从而使服务器的cpu使用率达到100%；sun公司因此也给出了与之对应的线程安全的类。在jdk1.5以前，使用的是HashTable，这个类为了保证线程安全，在每个类中都添加了synchronized关键字，而想而知在高并发的情景下相率是非常低下的。为了解决HashTable效率低下的问题，官网在jdk1.5后推出了ConcurrentHashMap来替代饱受诟病的HashTable。jdk1.5后ConcurrentHashMap使用了分段锁的技术。在整个数组中被分为多个segment，每次get，put，remove操作时就锁住目标元素所在的segment中，因此segment与segment之前是可以并发操作的，上述就是jdk1.5后实现线程安全的大致思想。但是，从描述中可以看出一个问题，就是如果出现比较机端的情况，所有的数据都集中在一个segment中的话，在并发的情况下相当于锁住了全表，这种情况下其实是和HashTable的效率出不多的，但总体来说相较于HashTable，效率还是有了很大的提升。jdk1.8后，ConcurrentHashMap摒弃了segment的思想，转而使用cas+synchronized组合的方式来实现并发下的线程安全的，这种实现方式比1.5的效率又有了比较大的提升。那么，它是如何整体提升效率的呢？见下文分析吧！
3、重要成员变量
1、ziseCtr：在多个方法中出现过这个变量，该变量主要是用来控制数组的初始化和扩容的，默认值为0，可以概括一下4种状态：
a、sizeCtr=0：默认值；
b、sizeCtr=-1：表示Map正在初始化中；
c、sizeCtr=-N：表示正在有N-1个线程进行扩容操作；
d、sizeCtr>0: 未初始化则表示初始化Map的大小，已初始化则表示下次进行扩容操作的阈值；
2、table：用于存储链表或红黑数的数组，初始值为null，在第一次进行put操作的时候进行初始化，默认值为16；
3、nextTable：在扩容时新生成的数组，其大小为当前table的2倍，用于存放table转移过来的值；
4、Node：该类存储数据的核心，以key-value形式来存储；
5、ForwardingNode：这是一个特殊Node节点，仅在进行扩容时用作占位符，表示当前位置已被移动或者为null，该node节点的hash值为-1；
4、put操作
先把源码摆上来:
/** Implementation for put and putIfAbsent */
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
//key和value不能为空
if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
//通过key来计算获得hash值
int hash = spread(key.hashCode());
//用于计算数组位置上存放的node的节点数量
//在put完成后会对这个参数判断是否需要转换成红黑树或链表
int binCount = 0;
//使用自旋的方式放入数据
//这个过程是非阻塞的，放入失败会一直循环尝试，直至成功
for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
Node<K,V> f; int n, i, fh;
//第一次put操作，对数组进行初始化，实现懒加载
if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
//初始化
tab = initTable();
//数组已初始化完成后
//使用cas来获取插入元素所在的数组的下标的位置，该位置为空的话就直接放进去
else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
if (casTabAt(tab, i, null,
new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
break; // no lock when adding to empty bin
}
//hash=-1,表明该位置正在进行扩容操作，让当前线程也帮助该位置上的扩容，并发扩容提高扩容的速度
else if ((fh = f.hash) == MOVED)
//帮助扩容
tab = helpTransfer(tab, f);
//插入到该位置已有数据的节点上，即用hash冲突
//在这里为保证线程安全，会对当前数组位置上的第一个节点进行加锁，因此其他位置上
//仍然可以进行插入，这里就是jdk1.8相较于之前版本使用segment作为锁性能要高效的地方
else {
V oldVal = null;
synchronized (f) {
//再一次判断f节点是否为第一个节点，防止其他线程已修改f节点
if (tabAt(tab, i) == f) {
//为链表
if (fh >= 0) {
binCount = 1;
//将节点放入链表中
for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
K ek;
if (e.hash == hash &&
((ek = e.key) == key ||
(ek != null && key.equals(ek)))) {
oldVal = e.val;
if (!onlyIfAbsent)
e.val = value;
break;
}
Node<K,V> pred = e;
if ((e = e.next) == null) {
pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
value, null);
break;
}
}
}
//为红黑树
else if (f instanceof TreeBin) {
Node<K,V> p;
binCount = 2;
//将节点插入红黑树中
if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeva l(hash, key,
value)) != null) {
oldVal = p.val;
if (!onlyIfAbsent)
p.val = value;
}
}
}
}
//插入成功后判断插入数据所在位置上的节点数量，
//如果数量达到了转化红黑树的阈值，则进行转换
if