Java8开始ConcurrentHashMap,为什么舍弃分段锁？

Java 8中ConcurrentHashMap舍弃分段锁的原因主要可以归结为以下几点：

一、内存开销与资源浪费

分段锁机制将整个Map分割成多个独立的段（Segment），每个段都有自己的锁和相关的数据结构。这种设计在Java 5和Java 6时期确实提高了并发性能，但随着硬件的发展和多线程应用的复杂化，分段锁的内存开销和资源浪费问题逐渐显现。每个段都需要维护一个锁和一些额外的元数据，这在高并发和大数据量的场景下会导致显著的内存占用。

二、锁竞争与性能瓶颈

在实际的生产环境中，ConcurrentHashMap中的元素通常不会均匀分布，因此某些段可能会比其他段更频繁地被访问。这会导致这些段上的锁竞争加剧，从而降低并发性能。虽然分段锁在一定程度上减少了锁竞争的范围，但在高并发环境下，仍然可能存在性能瓶颈。

三、GC效率与优化需求

分段锁机制还可能会影响垃圾收集（GC）的效率。由于每个段都有自己的锁和数据结构，GC在回收内存时需要处理更多的对象引用和锁状态，这可能会增加GC的复杂性和开销。此外，随着Java虚拟机（JVM）的优化技术的发展，如锁粗化、锁消除、锁自旋等，传统的分段锁机制可能无法充分利用这些优化技术来提高性能。

四、更细粒度的锁机制与CAS操作

Java 8引入了更细粒度的锁机制和CAS（Compare and Swap）操作来替代分段锁。在新的实现中，ConcurrentHashMap将整个Map分为多个桶（Bucket），每个桶内部使用链表或红黑树来存储键值对。在插入或更新元素时，首先通过哈希函数定位到相应的桶，然后使用CAS操作或synchronized关键字对桶进行锁定。这种更细粒度的锁机制减少了锁竞争的可能性，提高了并发性能。

五、简化实现与提高可扩展性

分段锁机制的实现相对复杂，需要维护多个锁和段之间的关系，这增加了代码的复杂性和维护成本。而Java 8中的ConcurrentHashMap采用了更为简洁的设计，通过更细粒度的锁机制和CAS操作来实现线程安全性，降低了实现的复杂性。此外，新的实现还提高了可扩展性，因为桶的数量可以随着数据量的增加而动态扩容，而不需要像分段锁那样重新分配内存和复制数据。

综上所述，Java 8中ConcurrentHashMap舍弃分段锁的原因主要是出于内存开销、锁竞争、GC效率、更细粒度的锁机制以及简化实现和提高可扩展性的考虑。这一变革使得ConcurrentHashMap能够更好地适应现代硬件架构和多线程应用的需求，提高了并发性能和可扩展性。