ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/jsr166/jsr166/src/jsr166e/ConcurrentHashMapV8.java
(Generate patch)

Comparing jsr166/src/jsr166e/ConcurrentHashMapV8.java (file contents):
Revision 1.37 by dl, Sun Mar 4 20:34:27 2012 UTC vs.
Revision 1.38 by dl, Wed Jun 6 15:41:23 2012 UTC

# Line 4 | Line 4
4   * http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
5   */
6  
7 + // Snapshot Tue Jun  5 14:56:09 2012  Doug Lea  (dl at altair)
8 +
9   package jsr166e;
10   import jsr166e.LongAdder;
11   import java.util.Arrays;
# Line 22 | Line 24 | import java.util.NoSuchElementException;
24   import java.util.concurrent.ConcurrentMap;
25   import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
26   import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
27 + import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;
28   import java.io.Serializable;
29  
30   /**
# Line 148 | Line 151 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
151       * supplying null-checks and casts as needed. This also allows
152       * many of the public methods to be factored into a smaller number
153       * of internal methods (although sadly not so for the five
154 <     * sprawling variants of put-related operations).
154 >     * variants of put-related operations). The validation-based
155 >     * approach explained below leads to a lot of code sprawl because
156 >     * retry-control precludes factoring into smaller methods.
157       *
158       * The table is lazily initialized to a power-of-two size upon the
159 <     * first insertion.  Each bin in the table contains a list of
160 <     * Nodes (most often, the list has only zero or one Node).  Table
161 <     * accesses require volatile/atomic reads, writes, and CASes.
162 <     * Because there is no other way to arrange this without adding
163 <     * further indirections, we use intrinsics (sun.misc.Unsafe)
164 <     * operations.  The lists of nodes within bins are always
165 <     * accurately traversable under volatile reads, so long as lookups
166 <     * check hash code and non-nullness of value before checking key
167 <     * equality.
159 >     * first insertion.  Each bin in the table normally contains a
160 >     * list of Nodes (most often, the list has only zero or one Node).
161 >     * Table accesses require volatile/atomic reads, writes, and
162 >     * CASes.  Because there is no other way to arrange this without
163 >     * adding further indirections, we use intrinsics
164 >     * (sun.misc.Unsafe) operations.  The lists of nodes within bins
165 >     * are always accurately traversable under volatile reads, so long
166 >     * as lookups check hash code and non-nullness of value before
167 >     * checking key equality.
168       *
169       * We use the top two bits of Node hash fields for control
170       * purposes -- they are available anyway because of addressing
# Line 171 | Line 176 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
176       *  10 - Node is a forwarding node
177       *
178       * The lower 30 bits of each Node's hash field contain a
179 <     * transformation (for better randomization -- method "spread") of
180 <     * the key's hash code, except for forwarding nodes, for which the
181 <     * lower bits are zero (and so always have hash field == MOVED).
179 >     * transformation of the key's hash code, except for forwarding
180 >     * nodes, for which the lower bits are zero (and so always have
181 >     * hash field == MOVED).
182       *
183       * Insertion (via put or its variants) of the first node in an
184       * empty bin is performed by just CASing it to the bin.  This is
185 <     * by far the most common case for put operations.  Other update
186 <     * operations (insert, delete, and replace) require locks.  We do
187 <     * not want to waste the space required to associate a distinct
188 <     * lock object with each bin, so instead use the first node of a
189 <     * bin list itself as a lock. Blocking support for these locks
190 <     * relies on the builtin "synchronized" monitors.  However, we
191 <     * also need a tryLock construction, so we overlay these by using
192 <     * bits of the Node hash field for lock control (see above), and
193 <     * so normally use builtin monitors only for blocking and
194 <     * signalling using wait/notifyAll constructions. See
195 <     * Node.tryAwaitLock.
185 >     * by far the most common case for put operations under most
186 >     * key/hash distributions.  Other update operations (insert,
187 >     * delete, and replace) require locks.  We do not want to waste
188 >     * the space required to associate a distinct lock object with
189 >     * each bin, so instead use the first node of a bin list itself as
190 >     * a lock. Blocking support for these locks relies on the builtin
191 >     * "synchronized" monitors.  However, we also need a tryLock
192 >     * construction, so we overlay these by using bits of the Node
193 >     * hash field for lock control (see above), and so normally use
194 >     * builtin monitors only for blocking and signalling using
195 >     * wait/notifyAll constructions. See Node.tryAwaitLock.
196       *
197       * Using the first node of a list as a lock does not by itself
198       * suffice though: When a node is locked, any update must first
# Line 202 | Line 207 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
207       * The main disadvantage of per-bin locks is that other update
208       * operations on other nodes in a bin list protected by the same
209       * lock can stall, for example when user equals() or mapping
210 <     * functions take a long time.  However, statistically, this is
211 <     * not a common enough problem to outweigh the time/space overhead
212 <     * of alternatives: Under random hash codes, the frequency of
208 <     * nodes in bins follows a Poisson distribution
210 >     * functions take a long time.  However, statistically, under
211 >     * random hash codes, this is not a common problem.  Ideally, the
212 >     * frequency of nodes in bins follows a Poisson distribution
213       * (http://en.wikipedia.org/wiki/Poisson_distribution) with a
214       * parameter of about 0.5 on average, given the resizing threshold
215       * of 0.75, although with a large variance because of resizing
216       * granularity. Ignoring variance, the expected occurrences of
217       * list size k are (exp(-0.5) * pow(0.5, k) / factorial(k)). The
218 <     * first few values are:
218 >     * first values are:
219       *
220 <     * 0:    0.607
221 <     * 1:    0.303
222 <     * 2:    0.076
223 <     * 3:    0.012
224 <     * more: 0.002
220 >     * 0:    0.60653066
221 >     * 1:    0.30326533
222 >     * 2:    0.07581633
223 >     * 3:    0.01263606
224 >     * 4:    0.00157952
225 >     * 5:    0.00015795
226 >     * 6:    0.00001316
227 >     * 7:    0.00000094
228 >     * 8:    0.00000006
229 >     * more: less than 1 in ten million
230       *
231       * Lock contention probability for two threads accessing distinct
232 <     * elements is roughly 1 / (8 * #elements).  Function "spread"
233 <     * performs hashCode randomization that improves the likelihood
234 <     * that these assumptions hold unless users define exactly the
235 <     * same value for too many hashCodes.
232 >     * elements is roughly 1 / (8 * #elements) under random hashes.
233 >     *
234 >     * Actual hash code distributions encountered in practice
235 >     * sometimes deviate significantly from uniform randomness.  This
236 >     * includes the case when N > (1<<30), so some keys MUST collide.
237 >     * Similarly for dumb or hostile usages in which multiple keys are
238 >     * designed to have identical hash codes. Also, although we guard
239 >     * against the worst effects of this (see method spread), sets of
240 >     * hashes may differ only in bits that do not impact their bin
241 >     * index for a given power-of-two mask.  So we use a secondary
242 >     * strategy that applies when the number of nodes in a bin exceeds
243 >     * a threshold, and at least one of the keys implements
244 >     * Comparable.  These TreeBins use a balanced tree to hold nodes
245 >     * (a specialized form of red-black trees), bounding search time
246 >     * to O(log N).  Each search step in a TreeBin is around twice as
247 >     * slow as in a regular list, but given that N cannot exceed
248 >     * (1<<64) (before running out of addresses) this bounds search
249 >     * steps, lock hold times, etc, to reasonable constants (roughly
250 >     * 100 nodes inspected per operation worst case) so long as keys
251 >     * are Comparable (which is very common -- String, Long, etc).
252 >     * TreeBin nodes (TreeNodes) also maintain the same "next"
253 >     * traversal pointers as regular nodes, so can be traversed in
254 >     * iterators in the same way.
255       *
256 <     * The table is resized when occupancy exceeds an occupancy
256 >     * The table is resized when occupancy exceeds a percentage
257       * threshold (nominally, 0.75, but see below).  Only a single
258       * thread performs the resize (using field "sizeCtl", to arrange
259       * exclusion), but the table otherwise remains usable for reads
# Line 246 | Line 274 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
274       *
275       * Each bin transfer requires its bin lock. However, unlike other
276       * cases, a transfer can skip a bin if it fails to acquire its
277 <     * lock, and revisit it later. Method rebuild maintains a buffer
278 <     * of TRANSFER_BUFFER_SIZE bins that have been skipped because of
279 <     * failure to acquire a lock, and blocks only if none are
280 <     * available (i.e., only very rarely).  The transfer operation
281 <     * must also ensure that all accessible bins in both the old and
282 <     * new table are usable by any traversal.  When there are no lock
283 <     * acquisition failures, this is arranged simply by proceeding
284 <     * from the last bin (table.length - 1) up towards the first.
285 <     * Upon seeing a forwarding node, traversals (see class
286 <     * InternalIterator) arrange to move to the new table without
287 <     * revisiting nodes.  However, when any node is skipped during a
288 <     * transfer, all earlier table bins may have become visible, so
289 <     * are initialized with a reverse-forwarding node back to the old
290 <     * table until the new ones are established. (This sometimes
291 <     * requires transiently locking a forwarding node, which is
292 <     * possible under the above encoding.) These more expensive
277 >     * lock, and revisit it later (unless it is a TreeBin). Method
278 >     * rebuild maintains a buffer of TRANSFER_BUFFER_SIZE bins that
279 >     * have been skipped because of failure to acquire a lock, and
280 >     * blocks only if none are available (i.e., only very rarely).
281 >     * The transfer operation must also ensure that all accessible
282 >     * bins in both the old and new table are usable by any traversal.
283 >     * When there are no lock acquisition failures, this is arranged
284 >     * simply by proceeding from the last bin (table.length - 1) up
285 >     * towards the first.  Upon seeing a forwarding node, traversals
286 >     * (see class InternalIterator) arrange to move to the new table
287 >     * without revisiting nodes.  However, when any node is skipped
288 >     * during a transfer, all earlier table bins may have become
289 >     * visible, so are initialized with a reverse-forwarding node back
290 >     * to the old table until the new ones are established. (This
291 >     * sometimes requires transiently locking a forwarding node, which
292 >     * is possible under the above encoding.) These more expensive
293       * mechanics trigger only when necessary.
294       *
295       * The traversal scheme also applies to partial traversals of
# Line 348 | Line 376 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
376       */
377      private static final int TRANSFER_BUFFER_SIZE = 32;
378  
379 +    /**
380 +     * The bin count threshold for using a tree rather than list for a
381 +     * bin.  The value reflects the approximate break-even point for
382 +     * using tree-based operations.
383 +     */
384 +    private static final int TREE_THRESHOLD = 8;
385 +
386      /*
387       * Encodings for special uses of Node hash fields. See above for
388       * explanation.
# Line 387 | Line 422 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
422      /** For serialization compatibility. Null unless serialized; see below */
423      private Segment<K,V>[] segments;
424  
425 +    /* ---------------- Table element access -------------- */
426 +
427 +    /*
428 +     * Volatile access methods are used for table elements as well as
429 +     * elements of in-progress next table while resizing.  Uses are
430 +     * null checked by callers, and implicitly bounds-checked, relying
431 +     * on the invariants that tab arrays have non-zero size, and all
432 +     * indices are masked with (tab.length - 1) which is never
433 +     * negative and always less than length. Note that, to be correct
434 +     * wrt arbitrary concurrency errors by users, bounds checks must
435 +     * operate on local variables, which accounts for some odd-looking
436 +     * inline assignments below.
437 +     */
438 +
439 +    static final Node tabAt(Node[] tab, int i) { // used by InternalIterator
440 +        return (Node)UNSAFE.getObjectVolatile(tab, ((long)i<<ASHIFT)+ABASE);
441 +    }
442 +
443 +    private static final boolean casTabAt(Node[] tab, int i, Node c, Node v) {
444 +        return UNSAFE.compareAndSwapObject(tab, ((long)i<<ASHIFT)+ABASE, c, v);
445 +    }
446 +
447 +    private static final void setTabAt(Node[] tab, int i, Node v) {
448 +        UNSAFE.putObjectVolatile(tab, ((long)i<<ASHIFT)+ABASE, v);
449 +    }
450 +
451      /* ---------------- Nodes -------------- */
452  
453      /**
# Line 399 | Line 460 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
460       * access, a key may be read before a val, but can only be used
461       * after checking val to be non-null.
462       */
463 <    static final class Node {
463 >    static class Node {
464          volatile int hash;
465          final Object key;
466          volatile Object val;
# Line 479 | Line 540 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
540          }
541      }
542  
543 <    /* ---------------- Table element access -------------- */
543 >    /* ---------------- TreeBins -------------- */
544  
545 <    /*
546 <     * Volatile access methods are used for table elements as well as
486 <     * elements of in-progress next table while resizing.  Uses are
487 <     * null checked by callers, and implicitly bounds-checked, relying
488 <     * on the invariants that tab arrays have non-zero size, and all
489 <     * indices are masked with (tab.length - 1) which is never
490 <     * negative and always less than length. Note that, to be correct
491 <     * wrt arbitrary concurrency errors by users, bounds checks must
492 <     * operate on local variables, which accounts for some odd-looking
493 <     * inline assignments below.
545 >    /**
546 >     * Nodes for use in TreeBins
547       */
548 <
549 <    static final Node tabAt(Node[] tab, int i) { // used by InternalIterator
550 <        return (Node)UNSAFE.getObjectVolatile(tab, ((long)i<<ASHIFT)+ABASE);
548 >    static final class TreeNode extends Node {
549 >        TreeNode parent;  // red-black tree links
550 >        TreeNode left;
551 >        TreeNode right;
552 >        TreeNode prev;    // needed to unlink next upon deletion
553 >        boolean red;
554 >
555 >        TreeNode(int hash, Object key, Object val, Node next, TreeNode parent) {
556 >            super(hash, key, val, next);
557 >            this.parent = parent;
558 >        }
559      }
560  
561 <    private static final boolean casTabAt(Node[] tab, int i, Node c, Node v) {
562 <        return UNSAFE.compareAndSwapObject(tab, ((long)i<<ASHIFT)+ABASE, c, v);
563 <    }
561 >    /**
562 >     * A specialized form of red-black tree for use in bins
563 >     * whose size exceeds a threshold.
564 >     *
565 >     * TreeBins use a special form of comparison for search and
566 >     * related operations (which is the main reason we cannot use
567 >     * existing collections such as TreeMaps). TreeBins contain
568 >     * Comparable elements, but may contain others, as well as
569 >     * elements that are Comparable but not necessarily Comparable<T>
570 >     * for the same T, so we cannot invoke compareTo among them. To
571 >     * handle this, the tree is ordered primarily by hash value, then
572 >     * by getClass().getName() order, and then by Comparator order
573 >     * among elements of the same class.  On lookup at a node, if
574 >     * non-Comparable, both left and right children may need to be
575 >     * searched in the case of tied hash values. (This corresponds to
576 >     * the full list search that would be necessary if all elements
577 >     * were non-Comparable and had tied hashes.)
578 >     *
579 >     * TreeBins also maintain a separate locking discipline than
580 >     * regular bins. Because they are forwarded via special MOVED
581 >     * nodes at bin heads (which can never change once established),
582 >     * we cannot use use those nodes as locks. Instead, TreeBin
583 >     * extends AbstractQueuedSynchronizer to support a simple form of
584 >     * read-write lock. For update operations and table validation,
585 >     * the exclusive form of lock behaves in the same way as bin-head
586 >     * locks. However, lookups use shared read-lock mechanics to allow
587 >     * multiple readers in the absence of writers.  Additionally,
588 >     * these lookups do not ever block: While the lock is not
589 >     * available, they proceed along the slow traversal path (via
590 >     * next-pointers) until the lock becomes available or the list is
591 >     * exhausted, whichever comes first. (These cases are not fast,
592 >     * but maximize aggregate expected throughput.)  The AQS mechanics
593 >     * for doing this are straightforward.  The lock state is held as
594 >     * AQS getState().  Read counts are negative; the write count (1)
595 >     * is positive.  There are no signalling preferences among readers
596 >     * and writers. Since we don't need to export full Lock API, we
597 >     * just override the minimal AQS methods and use them directly.
598 >     */
599 >    static final class TreeBin extends AbstractQueuedSynchronizer {
600 >        private static final long serialVersionUID = 2249069246763182397L;
601 >        TreeNode root;  // root of tree
602 >        TreeNode first; // head of next-pointer list
603  
604 <    private static final void setTabAt(Node[] tab, int i, Node v) {
605 <        UNSAFE.putObjectVolatile(tab, ((long)i<<ASHIFT)+ABASE, v);
604 >        /* AQS overrides */
605 >        public final boolean isHeldExclusively() { return getState() > 0; }
606 >        public final boolean tryAcquire(int ignore) {
607 >            if (compareAndSetState(0, 1)) {
608 >                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
609 >                return true;
610 >            }
611 >            return false;
612 >        }
613 >        public final boolean tryRelease(int ignore) {
614 >            setExclusiveOwnerThread(null);
615 >            setState(0);
616 >            return true;
617 >        }
618 >        public final int tryAcquireShared(int ignore) {
619 >            for (int c;;) {
620 >                if ((c = getState()) > 0)
621 >                    return -1;
622 >                if (compareAndSetState(c, c -1))
623 >                    return 1;
624 >            }
625 >        }
626 >        public final boolean tryReleaseShared(int ignore) {
627 >            int c;
628 >            do {} while (!compareAndSetState(c = getState(), c + 1));
629 >            return c == -1;
630 >        }
631 >
632 >        /**
633 >         * Return the TreeNode (or null if not found) for the given key
634 >         * starting at given root.
635 >         */
636 >        @SuppressWarnings("unchecked") // suppress Comparable cast warning
637 >        final TreeNode getTreeNode(int h, Object k, TreeNode p) {
638 >            Class<?> c = k.getClass();
639 >            while (p != null) {
640 >                int dir, ph;  Object pk; Class<?> pc; TreeNode r;
641 >                if (h < (ph = p.hash))
642 >                    dir = -1;
643 >                else if (h > ph)
644 >                    dir = 1;
645 >                else if ((pk = p.key) == k || k.equals(pk))
646 >                    return p;
647 >                else if (c != (pc = pk.getClass()))
648 >                    dir = c.getName().compareTo(pc.getName());
649 >                else if (k instanceof Comparable)
650 >                    dir = ((Comparable)k).compareTo((Comparable)pk);
651 >                else
652 >                    dir = 0;
653 >                TreeNode pr = p.right;
654 >                if (dir > 0)
655 >                    p = pr;
656 >                else if (dir == 0 && pr != null && h >= pr.hash &&
657 >                         (r = getTreeNode(h, k, pr)) != null)
658 >                    return r;
659 >                else
660 >                    p = p.left;
661 >            }
662 >            return null;
663 >        }
664 >
665 >        /**
666 >         * Wrapper for getTreeNode used by CHM.get. Tries to obtain
667 >         * read-lock to call getTreeNode, but during failure to get
668 >         * lock, searches along next links.
669 >         */
670 >        final Object getValue(int h, Object k) {
671 >            Node r = null;
672 >            int c = getState(); // Must read lock state first
673 >            for (Node e = first; e != null; e = e.next) {
674 >                if (c <= 0 && compareAndSetState(c, c - 1)) {
675 >                    try {
676 >                        r = getTreeNode(h, k, root);
677 >                    } finally {
678 >                        releaseShared(0);
679 >                    }
680 >                    break;
681 >                }
682 >                else if ((e.hash & HASH_BITS) == h && k.equals(e.key)) {
683 >                    r = e;
684 >                    break;
685 >                }
686 >                else
687 >                    c = getState();
688 >            }
689 >            return r == null ? null : r.val;
690 >        }
691 >
692 >        /**
693 >         * Find or add a node
694 >         * @return null if added
695 >         */
696 >        @SuppressWarnings("unchecked") // suppress Comparable cast warning
697 >        final TreeNode putTreeNode(int h, Object k, Object v) {
698 >            Class<?> c = k.getClass();
699 >            TreeNode p = root;
700 >            int dir = 0;
701 >            if (p != null) {
702 >                for (;;) {
703 >                    int ph;  Object pk; Class<?> pc; TreeNode r;
704 >                    if (h < (ph = p.hash))
705 >                        dir = -1;
706 >                    else if (h > ph)
707 >                        dir = 1;
708 >                    else if ((pk = p.key) == k || k.equals(pk))
709 >                        return p;
710 >                    else if (c != (pc = (pk = p.key).getClass()))
711 >                        dir = c.getName().compareTo(pc.getName());
712 >                    else if (k instanceof Comparable)
713 >                        dir = ((Comparable)k).compareTo((Comparable)pk);
714 >                    else
715 >                        dir = 0;
716 >                    TreeNode pr = p.right, pl;
717 >                    if (dir > 0) {
718 >                        if (pr == null)
719 >                            break;
720 >                        p = pr;
721 >                    }
722 >                    else if (dir == 0 && pr != null && h >= pr.hash &&
723 >                             (r = getTreeNode(h, k, pr)) != null)
724 >                        return r;
725 >                    else if ((pl = p.left) == null)
726 >                        break;
727 >                    else
728 >                        p = pl;
729 >                }
730 >            }
731 >            TreeNode f = first;
732 >            TreeNode r = first = new TreeNode(h, k, v, f, p);
733 >            if (p == null)
734 >                root = r;
735 >            else {
736 >                if (dir <= 0)
737 >                    p.left = r;
738 >                else
739 >                    p.right = r;
740 >                if (f != null)
741 >                    f.prev = r;
742 >                fixAfterInsertion(r);
743 >            }
744 >            return null;
745 >        }
746 >
747 >        /**
748 >         * Removes the given node, that must be present before this
749 >         * call.  This is messier than typical red-black deletion code
750 >         * because we cannot swap the contents of an interior node
751 >         * with a leaf successor that is pinned by "next" pointers
752 >         * that are accessible independently of lock. So instead we
753 >         * swap the tree linkages.
754 >         */
755 >        final void deleteTreeNode(TreeNode p) {
756 >            TreeNode next = (TreeNode)p.next; // unlink traversal pointers
757 >            TreeNode pred = p.prev;
758 >            if (pred == null)
759 >                first = next;
760 >            else
761 >                pred.next = next;
762 >            if (next != null)
763 >                next.prev = pred;
764 >            TreeNode replacement;
765 >            TreeNode pl = p.left;
766 >            TreeNode pr = p.right;
767 >            if (pl != null && pr != null) {
768 >                TreeNode s = pr;
769 >                while (s.left != null) // find successor
770 >                    s = s.left;
771 >                boolean c = s.red; s.red = p.red; p.red = c; // swap colors
772 >                TreeNode sr = s.right;
773 >                TreeNode pp = p.parent;
774 >                if (s == pr) { // p was s's direct parent
775 >                    p.parent = s;
776 >                    s.right = p;
777 >                }
778 >                else {
779 >                    TreeNode sp = s.parent;
780 >                    if ((p.parent = sp) != null) {
781 >                        if (s == sp.left)
782 >                            sp.left = p;
783 >                        else
784 >                            sp.right = p;
785 >                    }
786 >                    if ((s.right = pr) != null)
787 >                        pr.parent = s;
788 >                }
789 >                p.left = null;
790 >                if ((p.right = sr) != null)
791 >                    sr.parent = p;
792 >                if ((s.left = pl) != null)
793 >                    pl.parent = s;
794 >                if ((s.parent = pp) == null)
795 >                    root = s;
796 >                else if (p == pp.left)
797 >                    pp.left = s;
798 >                else
799 >                    pp.right = s;
800 >                replacement = sr;
801 >            }
802 >            else
803 >                replacement = (pl != null) ? pl : pr;
804 >            TreeNode pp = p.parent;
805 >            if (replacement == null) {
806 >                if (pp == null) {
807 >                    root = null;
808 >                    return;
809 >                }
810 >                replacement = p;
811 >            }
812 >            else {
813 >                replacement.parent = pp;
814 >                if (pp == null)
815 >                    root = replacement;
816 >                else if (p == pp.left)
817 >                    pp.left = replacement;
818 >                else
819 >                    pp.right = replacement;
820 >                p.left = p.right = p.parent = null;
821 >            }
822 >            if (!p.red)
823 >                fixAfterDeletion(replacement);
824 >            if (p == replacement && (pp = p.parent) != null) {
825 >                if (p == pp.left) // detach pointers
826 >                    pp.left = null;
827 >                else if (p == pp.right)
828 >                    pp.right = null;
829 >                p.parent = null;
830 >            }
831 >        }
832 >
833 >        // CLR code updated from pre-jdk-collections version at
834 >        // http://gee.cs.oswego.edu/dl/classes/collections/RBCell.java
835 >
836 >        /** From CLR */
837 >        private void rotateLeft(TreeNode p) {
838 >            if (p != null) {
839 >                TreeNode r = p.right, pp, rl;
840 >                if ((rl = p.right = r.left) != null)
841 >                    rl.parent = p;
842 >                if ((pp = r.parent = p.parent) == null)
843 >                    root = r;
844 >                else if (pp.left == p)
845 >                    pp.left = r;
846 >                else
847 >                    pp.right = r;
848 >                r.left = p;
849 >                p.parent = r;
850 >            }
851 >        }
852 >
853 >        /** From CLR */
854 >        private void rotateRight(TreeNode p) {
855 >            if (p != null) {
856 >                TreeNode l = p.left, pp, lr;
857 >                if ((lr = p.left = l.right) != null)
858 >                    lr.parent = p;
859 >                if ((pp = l.parent = p.parent) == null)
860 >                    root = l;
861 >                else if (pp.right == p)
862 >                    pp.right = l;
863 >                else
864 >                    pp.left = l;
865 >                l.right = p;
866 >                p.parent = l;
867 >            }
868 >        }
869 >
870 >        /** From CLR */
871 >        private void fixAfterInsertion(TreeNode x) {
872 >            x.red = true;
873 >            TreeNode xp, xpp;
874 >            while (x != null && (xp = x.parent) != null && xp.red &&
875 >                   (xpp = xp.parent) != null) {
876 >                TreeNode xppl = xpp.left;
877 >                if (xp == xppl) {
878 >                    TreeNode y = xpp.right;
879 >                    if (y != null && y.red) {
880 >                        y.red = false;
881 >                        xp.red = false;
882 >                        xpp.red = true;
883 >                        x = xpp;
884 >                    }
885 >                    else {
886 >                        if (x == xp.right) {
887 >                            x = xp;
888 >                            rotateLeft(x);
889 >                            xpp = (xp = x.parent) == null ? null : xp.parent;
890 >                        }
891 >                        if (xp != null) {
892 >                            xp.red = false;
893 >                            if (xpp != null) {
894 >                                xpp.red = true;
895 >                                rotateRight(xpp);
896 >                            }
897 >                        }
898 >                    }
899 >                }
900 >                else {
901 >                    TreeNode y = xppl;
902 >                    if (y != null && y.red) {
903 >                        y.red = false;
904 >                        xp.red = false;
905 >                        xpp.red = true;
906 >                        x = xpp;
907 >                    }
908 >                    else {
909 >                        if (x == xp.left) {
910 >                            x = xp;
911 >                            rotateRight(x);
912 >                            xpp = (xp = x.parent) == null ? null : xp.parent;
913 >                        }
914 >                        if (xp != null) {
915 >                            xp.red = false;
916 >                            if (xpp != null) {
917 >                                xpp.red = true;
918 >                                rotateLeft(xpp);
919 >                            }
920 >                        }
921 >                    }
922 >                }
923 >            }
924 >            TreeNode r = root;
925 >            if (r != null && r.red)
926 >                r.red = false;
927 >        }
928 >
929 >        /** From CLR */
930 >        private void fixAfterDeletion(TreeNode x) {
931 >            while (x != null) {
932 >                TreeNode xp, xpl;
933 >                if (x.red || (xp = x.parent) == null) {
934 >                    x.red = false;
935 >                    break;
936 >                }
937 >                if (x == (xpl = xp.left)) {
938 >                    TreeNode sib = xp.right;
939 >                    if (sib != null && sib.red) {
940 >                        sib.red = false;
941 >                        xp.red = true;
942 >                        rotateLeft(xp);
943 >                        sib = (xp = x.parent) == null ? null : xp.right;
944 >                    }
945 >                    if (sib == null)
946 >                        x = xp;
947 >                    else {
948 >                        TreeNode sl = sib.left, sr = sib.right;
949 >                        if ((sr == null || !sr.red) &&
950 >                            (sl == null || !sl.red)) {
951 >                            sib.red = true;
952 >                            x = xp;
953 >                        }
954 >                        else {
955 >                            if (sr == null || !sr.red) {
956 >                                if (sl != null)
957 >                                    sl.red = false;
958 >                                sib.red = true;
959 >                                rotateRight(sib);
960 >                                sib = (xp = x.parent) == null ? null : xp.right;
961 >                            }
962 >                            if (sib != null) {
963 >                                sib.red = (xp == null)? false : xp.red;
964 >                                if ((sr = sib.right) != null)
965 >                                    sr.red = false;
966 >                            }
967 >                            if (xp != null) {
968 >                                xp.red = false;
969 >                                rotateLeft(xp);
970 >                            }
971 >                            x = root;
972 >                        }
973 >                    }
974 >                }
975 >                else { // symmetric
976 >                    TreeNode sib = xpl;
977 >                    if (sib != null && sib.red) {
978 >                        sib.red = false;
979 >                        xp.red = true;
980 >                        rotateRight(xp);
981 >                        sib = (xp = x.parent) == null ? null : xp.left;
982 >                    }
983 >                    if (sib == null)
984 >                        x = xp;
985 >                    else {
986 >                        TreeNode sl = sib.left, sr = sib.right;
987 >                        if ((sl == null || !sl.red) &&
988 >                            (sr == null || !sr.red)) {
989 >                            sib.red = true;
990 >                            x = xp;
991 >                        }
992 >                        else {
993 >                            if (sl == null || !sl.red) {
994 >                                if (sr != null)
995 >                                    sr.red = false;
996 >                                sib.red = true;
997 >                                rotateLeft(sib);
998 >                                sib = (xp = x.parent) == null ? null : xp.left;
999 >                            }
1000 >                            if (sib != null) {
1001 >                                sib.red = (xp == null)? false : xp.red;
1002 >                                if ((sl = sib.left) != null)
1003 >                                    sl.red = false;
1004 >                            }
1005 >                            if (xp != null) {
1006 >                                xp.red = false;
1007 >                                rotateRight(xp);
1008 >                            }
1009 >                            x = root;
1010 >                        }
1011 >                    }
1012 >                }
1013 >            }
1014 >        }
1015      }
1016  
1017 <    /* ---------------- Internal access and update methods -------------- */
1017 >    /* ---------------- Collision reduction methods -------------- */
1018  
1019      /**
1020 <     * Applies a supplemental hash function to a given hashCode, which
1021 <     * defends against poor quality hash functions.  The result must
1022 <     * be have the top 2 bits clear. For reasonable performance, this
1023 <     * function must have good avalanche properties; i.e., that each
1024 <     * bit of the argument affects each bit of the result. (Although
1025 <     * we don't care about the unused top 2 bits.)
1020 >     * Spreads higher bits to lower, and also forces top 2 bits to 0.
1021 >     * Because the table uses power-of-two masking, sets of hashes
1022 >     * that vary only in bits above the current mask will always
1023 >     * collide. (Among known examples are sets of Float keys holding
1024 >     * consecutive whole numbers in small tables.)  To counter this,
1025 >     * we apply a transform that spreads the impact of higher bits
1026 >     * downward. There is a tradeoff between speed, utility, and
1027 >     * quality of bit-spreading. Because many common sets of hashes
1028 >     * are already reaonably distributed across bits (so don't benefit
1029 >     * from spreading), and because we use trees to handle large sets
1030 >     * of collisions in bins, we don't need excessively high quality.
1031       */
1032      private static final int spread(int h) {
1033 <        // Apply base step of MurmurHash; see http://code.google.com/p/smhasher/
1034 <        // Despite two multiplies, this is often faster than others
1035 <        // with comparable bit-spread properties.
1036 <        h ^= h >>> 16;
1037 <        h *= 0x85ebca6b;
1038 <        h ^= h >>> 13;
1039 <        h *= 0xc2b2ae35;
1040 <        return ((h >>> 16) ^ h) & HASH_BITS; // mask out top bits
1033 >        h ^= (h >>> 18) ^ (h >>> 12);
1034 >        return (h ^ (h >>> 10)) & HASH_BITS;
1035 >    }
1036 >
1037 >    /**
1038 >     * Replaces a list bin with a tree bin. Call only when locked.
1039 >     * Fails to replace if the given key is non-comparable or table
1040 >     * is, or needs, resizing.
1041 >     */
1042 >    private final void replaceWithTreeBin(Node[] tab, int index, Object key) {
1043 >        if ((key instanceof Comparable) &&
1044 >            (tab.length >= MAXIMUM_CAPACITY || counter.sum() < (long)sizeCtl)) {
1045 >            TreeBin t = new TreeBin();
1046 >            for (Node e = tabAt(tab, index); e != null; e = e.next)
1047 >                t.putTreeNode(e.hash & HASH_BITS, e.key, e.val);
1048 >            setTabAt(tab, index, new Node(MOVED, t, null, null));
1049 >        }
1050      }
1051  
1052 +    /* ---------------- Internal access and update methods -------------- */
1053 +
1054      /** Implementation for get and containsKey */
1055      private final Object internalGet(Object k) {
1056          int h = spread(k.hashCode());
1057          retry: for (Node[] tab = table; tab != null;) {
1058 <            Node e; Object ek, ev; int eh;    // locals to read fields once
1058 >            Node e, p; Object ek, ev; int eh;      // locals to read fields once
1059              for (e = tabAt(tab, (tab.length - 1) & h); e != null; e = e.next) {
1060                  if ((eh = e.hash) == MOVED) {
1061 <                    tab = (Node[])e.key;      // restart with new table
1062 <                    continue retry;
1061 >                    if ((ek = e.key) instanceof TreeBin)  // search TreeBin
1062 >                        return ((TreeBin)ek).getValue(h, k);
1063 >                    else {                        // restart with new table
1064 >                        tab = (Node[])ek;
1065 >                        continue retry;
1066 >                    }
1067                  }
1068 <                if ((eh & HASH_BITS) == h && (ev = e.val) != null &&
1069 <                    ((ek = e.key) == k || k.equals(ek)))
1068 >                else if ((eh & HASH_BITS) == h && (ev = e.val) != null &&
1069 >                         ((ek = e.key) == k || k.equals(ek)))
1070                      return ev;
1071              }
1072              break;
# Line 554 | Line 1083 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1083          int h = spread(k.hashCode());
1084          Object oldVal = null;
1085          for (Node[] tab = table;;) {
1086 <            Node f; int i, fh;
1086 >            Node f; int i, fh; Object fk;
1087              if (tab == null ||
1088                  (f = tabAt(tab, i = (tab.length - 1) & h)) == null)
1089                  break;
1090 <            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
1091 <                tab = (Node[])f.key;
1090 >            else if ((fh = f.hash) == MOVED) {
1091 >                if ((fk = f.key) instanceof TreeBin) {
1092 >                    TreeBin t = (TreeBin)fk;
1093 >                    boolean validated = false;
1094 >                    boolean deleted = false;
1095 >                    t.acquire(0);
1096 >                    try {
1097 >                        if (tabAt(tab, i) == f) {
1098 >                            validated = true;
1099 >                            TreeNode p = t.getTreeNode(h, k, t.root);
1100 >                            if (p != null) {
1101 >                                Object pv = p.val;
1102 >                                if (cv == null || cv == pv || cv.equals(pv)) {
1103 >                                    oldVal = pv;
1104 >                                    if ((p.val = v) == null) {
1105 >                                        deleted = true;
1106 >                                        t.deleteTreeNode(p);
1107 >                                    }
1108 >                                }
1109 >                            }
1110 >                        }
1111 >                    } finally {
1112 >                        t.release(0);
1113 >                    }
1114 >                    if (validated) {
1115 >                        if (deleted)
1116 >                            counter.add(-1L);
1117 >                        break;
1118 >                    }
1119 >                }
1120 >                else
1121 >                    tab = (Node[])fk;
1122 >            }
1123              else if ((fh & HASH_BITS) != h && f.next == null) // precheck
1124                  break;                          // rules out possible existence
1125              else if ((fh & LOCKED) != 0) {
# Line 618 | Line 1178 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1178       *  1. If table uninitialized, create
1179       *  2. If bin empty, try to CAS new node
1180       *  3. If bin stale, use new table
1181 <     *  4. Lock and validate; if valid, scan and add or update
1181 >     *  4. if bin converted to TreeBin, validate and relay to TreeBin methods
1182 >     *  5. Lock and validate; if valid, scan and add or update
1183       *
1184       * The others interweave other checks and/or alternative actions:
1185       *  * Plain put checks for and performs resize after insertion.
# Line 639 | Line 1200 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1200      /** Implementation for put */
1201      private final Object internalPut(Object k, Object v) {
1202          int h = spread(k.hashCode());
1203 <        boolean checkSize = false;
1203 >        int count = 0;
1204          for (Node[] tab = table;;) {
1205 <            int i; Node f; int fh;
1205 >            int i; Node f; int fh; Object fk;
1206              if (tab == null)
1207                  tab = initTable();
1208              else if ((f = tabAt(tab, i = (tab.length - 1) & h)) == null) {
1209                  if (casTabAt(tab, i, null, new Node(h, k, v, null)))
1210                      break;                   // no lock when adding to empty bin
1211              }
1212 <            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
1213 <                tab = (Node[])f.key;
1212 >            else if ((fh = f.hash) == MOVED) {
1213 >                if ((fk = f.key) instanceof TreeBin) {
1214 >                    TreeBin t = (TreeBin)fk;
1215 >                    Object oldVal = null;
1216 >                    t.acquire(0);
1217 >                    try {
1218 >                        if (tabAt(tab, i) == f) {
1219 >                            count = 2;
1220 >                            TreeNode p = t.putTreeNode(h, k, v);
1221 >                            if (p != null) {
1222 >                                oldVal = p.val;
1223 >                                p.val = v;
1224 >                            }
1225 >                        }
1226 >                    } finally {
1227 >                        t.release(0);
1228 >                    }
1229 >                    if (count != 0) {
1230 >                        if (oldVal != null)
1231 >                            return oldVal;
1232 >                        break;
1233 >                    }
1234 >                }
1235 >                else
1236 >                    tab = (Node[])fk;
1237 >            }
1238              else if ((fh & LOCKED) != 0) {
1239                  checkForResize();
1240                  f.tryAwaitLock(tab, i);
1241              }
1242              else if (f.casHash(fh, fh | LOCKED)) {
1243                  Object oldVal = null;
659                boolean validated = false;
1244                  try {                        // needed in case equals() throws
1245                      if (tabAt(tab, i) == f) {
1246 <                        validated = true;    // retry if 1st already deleted
1247 <                        for (Node e = f;;) {
1246 >                        count = 1;
1247 >                        for (Node e = f;; ++count) {
1248                              Object ek, ev;
1249                              if ((e.hash & HASH_BITS) == h &&
1250                                  (ev = e.val) != null &&
# Line 672 | Line 1256 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1256                              Node last = e;
1257                              if ((e = e.next) == null) {
1258                                  last.next = new Node(h, k, v, null);
1259 <                                if (last != f || tab.length <= 64)
1260 <                                    checkSize = true;
1259 >                                if (count >= TREE_THRESHOLD)
1260 >                                    replaceWithTreeBin(tab, i, k);
1261                                  break;
1262                              }
1263                          }
# Line 684 | Line 1268 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1268                          synchronized (f) { f.notifyAll(); };
1269                      }
1270                  }
1271 <                if (validated) {
1271 >                if (count != 0) {
1272                      if (oldVal != null)
1273                          return oldVal;
1274 +                    if (tab.length <= 64)
1275 +                        count = 2;
1276                      break;
1277                  }
1278              }
1279          }
1280          counter.add(1L);
1281 <        if (checkSize)
1281 >        if (count > 1)
1282              checkForResize();
1283          return null;
1284      }
# Line 700 | Line 1286 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1286      /** Implementation for putIfAbsent */
1287      private final Object internalPutIfAbsent(Object k, Object v) {
1288          int h = spread(k.hashCode());
1289 +        int count = 0;
1290          for (Node[] tab = table;;) {
1291              int i; Node f; int fh; Object fk, fv;
1292              if (tab == null)
# Line 708 | Line 1295 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1295                  if (casTabAt(tab, i, null, new Node(h, k, v, null)))
1296                      break;
1297              }
1298 <            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
1299 <                tab = (Node[])f.key;
1298 >            else if ((fh = f.hash) == MOVED) {
1299 >                if ((fk = f.key) instanceof TreeBin) {
1300 >                    TreeBin t = (TreeBin)fk;
1301 >                    Object oldVal = null;
1302 >                    t.acquire(0);
1303 >                    try {
1304 >                        if (tabAt(tab, i) == f) {
1305 >                            count = 2;
1306 >                            TreeNode p = t.putTreeNode(h, k, v);
1307 >                            if (p != null)
1308 >                                oldVal = p.val;
1309 >                        }
1310 >                    } finally {
1311 >                        t.release(0);
1312 >                    }
1313 >                    if (count != 0) {
1314 >                        if (oldVal != null)
1315 >                            return oldVal;
1316 >                        break;
1317 >                    }
1318 >                }
1319 >                else
1320 >                    tab = (Node[])fk;
1321 >            }
1322              else if ((fh & HASH_BITS) == h && (fv = f.val) != null &&
1323                       ((fk = f.key) == k || k.equals(fk)))
1324                  return fv;
# Line 733 | Line 1342 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1342                  }
1343                  else if (tabAt(tab, i) == f && f.casHash(fh, fh | LOCKED)) {
1344                      Object oldVal = null;
736                    boolean validated = false;
1345                      try {
1346                          if (tabAt(tab, i) == f) {
1347 <                            validated = true;
1348 <                            for (Node e = f;;) {
1347 >                            count = 1;
1348 >                            for (Node e = f;; ++count) {
1349                                  Object ek, ev;
1350                                  if ((e.hash & HASH_BITS) == h &&
1351                                      (ev = e.val) != null &&
# Line 748 | Line 1356 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1356                                  Node last = e;
1357                                  if ((e = e.next) == null) {
1358                                      last.next = new Node(h, k, v, null);
1359 +                                    if (count >= TREE_THRESHOLD)
1360 +                                        replaceWithTreeBin(tab, i, k);
1361                                      break;
1362                                  }
1363                              }
# Line 758 | Line 1368 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1368                              synchronized (f) { f.notifyAll(); };
1369                          }
1370                      }
1371 <                    if (validated) {
1371 >                    if (count != 0) {
1372                          if (oldVal != null)
1373                              return oldVal;
1374 +                        if (tab.length <= 64)
1375 +                            count = 2;
1376                          break;
1377                      }
1378                  }
1379              }
1380          }
1381          counter.add(1L);
1382 +        if (count > 1)
1383 +            checkForResize();
1384          return null;
1385      }
1386  
# Line 775 | Line 1389 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1389                                                   MappingFunction<? super K, ?> mf) {
1390          int h = spread(k.hashCode());
1391          Object val = null;
1392 +        int count = 0;
1393          for (Node[] tab = table;;) {
1394              Node f; int i, fh; Object fk, fv;
1395              if (tab == null)
1396                  tab = initTable();
1397              else if ((f = tabAt(tab, i = (tab.length - 1) & h)) == null) {
1398                  Node node = new Node(fh = h | LOCKED, k, null, null);
784                boolean validated = false;
1399                  if (casTabAt(tab, i, null, node)) {
1400 <                    validated = true;
1400 >                    count = 1;
1401                      try {
1402                          if ((val = mf.map(k)) != null)
1403                              node.val = val;
# Line 796 | Line 1410 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1410                          }
1411                      }
1412                  }
1413 <                if (validated)
1413 >                if (count != 0)
1414                      break;
1415              }
1416 <            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
1417 <                tab = (Node[])f.key;
1416 >            else if ((fh = f.hash) == MOVED) {
1417 >                if ((fk = f.key) instanceof TreeBin) {
1418 >                    TreeBin t = (TreeBin)fk;
1419 >                    boolean added = false;
1420 >                    t.acquire(0);
1421 >                    try {
1422 >                        if (tabAt(tab, i) == f) {
1423 >                            count = 1;
1424 >                            TreeNode p = t.getTreeNode(h, k, t.root);
1425 >                            if (p != null)
1426 >                                val = p.val;
1427 >                            else if ((val = mf.map(k)) != null) {
1428 >                                added = true;
1429 >                                count = 2;
1430 >                                t.putTreeNode(h, k, val);
1431 >                            }
1432 >                        }
1433 >                    } finally {
1434 >                        t.release(0);
1435 >                    }
1436 >                    if (count != 0) {
1437 >                        if (!added)
1438 >                            return val;
1439 >                        break;
1440 >                    }
1441 >                }
1442 >                else
1443 >                    tab = (Node[])fk;
1444 >            }
1445              else if ((fh & HASH_BITS) == h && (fv = f.val) != null &&
1446                       ((fk = f.key) == k || k.equals(fk)))
1447                  return fv;
# Line 823 | Line 1464 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1464                      f.tryAwaitLock(tab, i);
1465                  }
1466                  else if (tabAt(tab, i) == f && f.casHash(fh, fh | LOCKED)) {
1467 <                    boolean validated = false;
1467 >                    boolean added = false;
1468                      try {
1469                          if (tabAt(tab, i) == f) {
1470 <                            validated = true;
1471 <                            for (Node e = f;;) {
1470 >                            count = 1;
1471 >                            for (Node e = f;; ++count) {
1472                                  Object ek, ev;
1473                                  if ((e.hash & HASH_BITS) == h &&
1474                                      (ev = e.val) != null &&
# Line 837 | Line 1478 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1478                                  }
1479                                  Node last = e;
1480                                  if ((e = e.next) == null) {
1481 <                                    if ((val = mf.map(k)) != null)
1481 >                                    if ((val = mf.map(k)) != null) {
1482 >                                        added = true;
1483                                          last.next = new Node(h, k, val, null);
1484 +                                        if (count >= TREE_THRESHOLD)
1485 +                                            replaceWithTreeBin(tab, i, k);
1486 +                                    }
1487                                      break;
1488                                  }
1489                              }
# Line 849 | Line 1494 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1494                              synchronized (f) { f.notifyAll(); };
1495                          }
1496                      }
1497 <                    if (validated)
1497 >                    if (count != 0) {
1498 >                        if (!added)
1499 >                            return val;
1500 >                        if (tab.length <= 64)
1501 >                            count = 2;
1502                          break;
1503 +                    }
1504                  }
1505              }
1506          }
1507          if (val == null)
1508              throw new NullPointerException();
1509          counter.add(1L);
1510 +        if (count > 1)
1511 +            checkForResize();
1512          return val;
1513      }
1514  
# Line 867 | Line 1519 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1519          int h = spread(k.hashCode());
1520          Object val = null;
1521          boolean added = false;
1522 <        boolean checkSize = false;
1522 >        int count = 0;
1523          for (Node[] tab = table;;) {
1524 <            Node f; int i, fh;
1524 >            Node f; int i, fh; Object fk;
1525              if (tab == null)
1526                  tab = initTable();
1527              else if ((f = tabAt(tab, i = (tab.length - 1) & h)) == null) {
1528                  Node node = new Node(fh = h | LOCKED, k, null, null);
877                boolean validated = false;
1529                  if (casTabAt(tab, i, null, node)) {
879                    validated = true;
1530                      try {
1531 +                        count = 1;
1532                          if ((val = mf.remap(k, null)) != null) {
1533                              node.val = val;
1534                              added = true;
# Line 891 | Line 1542 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1542                          }
1543                      }
1544                  }
1545 <                if (validated)
1545 >                if (count != 0)
1546                      break;
1547              }
1548 <            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
1549 <                tab = (Node[])f.key;
1548 >            else if ((fh = f.hash) == MOVED) {
1549 >                if ((fk = f.key) instanceof TreeBin) {
1550 >                    TreeBin t = (TreeBin)fk;
1551 >                    t.acquire(0);
1552 >                    try {
1553 >                        if (tabAt(tab, i) == f) {
1554 >                            count = 1;
1555 >                            TreeNode p = t.getTreeNode(h, k, t.root);
1556 >                            Object pv = (p == null)? null : p.val;
1557 >                            if ((val = mf.remap(k, (V)pv)) != null) {
1558 >                                if (p != null)
1559 >                                    p.val = val;
1560 >                                else {
1561 >                                    count = 2;
1562 >                                    added = true;
1563 >                                    t.putTreeNode(h, k, val);
1564 >                                }
1565 >                            }
1566 >                        }
1567 >                    } finally {
1568 >                        t.release(0);
1569 >                    }
1570 >                    if (count != 0)
1571 >                        break;
1572 >                }
1573 >                else
1574 >                    tab = (Node[])fk;
1575 >            }
1576              else if ((fh & LOCKED) != 0) {
1577                  checkForResize();
1578                  f.tryAwaitLock(tab, i);
1579              }
1580              else if (f.casHash(fh, fh | LOCKED)) {
904                boolean validated = false;
1581                  try {
1582                      if (tabAt(tab, i) == f) {
1583 <                        validated = true;
1584 <                        for (Node e = f;;) {
1583 >                        count = 1;
1584 >                        for (Node e = f;; ++count) {
1585                              Object ek, ev;
1586                              if ((e.hash & HASH_BITS) == h &&
1587                                  (ev = e.val) != null &&
# Line 920 | Line 1596 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1596                                  if ((val = mf.remap(k, null)) != null) {
1597                                      last.next = new Node(h, k, val, null);
1598                                      added = true;
1599 <                                    if (last != f || tab.length <= 64)
1600 <                                        checkSize = true;
1599 >                                    if (count >= TREE_THRESHOLD)
1600 >                                        replaceWithTreeBin(tab, i, k);
1601                                  }
1602                                  break;
1603                              }
# Line 933 | Line 1609 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1609                          synchronized (f) { f.notifyAll(); };
1610                      }
1611                  }
1612 <                if (validated)
1612 >                if (count != 0) {
1613 >                    if (tab.length <= 64)
1614 >                        count = 2;
1615                      break;
1616 +                }
1617              }
1618          }
1619          if (val == null)
1620              throw new NullPointerException();
1621          if (added) {
1622              counter.add(1L);
1623 <            if (checkSize)
1623 >            if (count > 1)
1624                  checkForResize();
1625          }
1626          return val;
# Line 962 | Line 1641 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1641                  }
1642                  int h = spread(k.hashCode());
1643                  for (Node[] tab = table;;) {
1644 <                    int i; Node f; int fh;
1644 >                    int i; Node f; int fh; Object fk;
1645                      if (tab == null)
1646                          tab = initTable();
1647                      else if ((f = tabAt(tab, i = (tab.length - 1) & h)) == null){
# Line 971 | Line 1650 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1650                              break;
1651                          }
1652                      }
1653 <                    else if ((fh = f.hash) == MOVED)
1654 <                        tab = (Node[])f.key;
1653 >                    else if ((fh = f.hash) == MOVED) {
1654 >                        if ((fk = f.key) instanceof TreeBin) {
1655 >                            TreeBin t = (TreeBin)fk;
1656 >                            boolean validated = false;
1657 >                            t.acquire(0);
1658 >                            try {
1659 >                                if (tabAt(tab, i) == f) {
1660 >                                    validated = true;
1661 >                                    TreeNode p = t.getTreeNode(h, k, t.root);
1662 >                                    if (p != null)
1663 >                                        p.val = v;
1664 >                                    else {
1665 >                                        t.putTreeNode(h, k, v);
1666 >                                        ++delta;
1667 >                                    }
1668 >                                }
1669 >                            } finally {
1670 >                                t.release(0);
1671 >                            }
1672 >                            if (validated)
1673 >                                break;
1674 >                        }
1675 >                        else
1676 >                            tab = (Node[])fk;
1677 >                    }
1678                      else if ((fh & LOCKED) != 0) {
1679                          counter.add(delta);
1680                          delta = 0L;
# Line 980 | Line 1682 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1682                          f.tryAwaitLock(tab, i);
1683                      }
1684                      else if (f.casHash(fh, fh | LOCKED)) {
1685 <                        boolean validated = false;
984 <                        boolean tooLong = false;
1685 >                        int count = 0;
1686                          try {
1687                              if (tabAt(tab, i) == f) {
1688 <                                validated = true;
1689 <                                for (Node e = f;;) {
1688 >                                count = 1;
1689 >                                for (Node e = f;; ++count) {
1690                                      Object ek, ev;
1691                                      if ((e.hash & HASH_BITS) == h &&
1692                                          (ev = e.val) != null &&
# Line 997 | Line 1698 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1698                                      if ((e = e.next) == null) {
1699                                          ++delta;
1700                                          last.next = new Node(h, k, v, null);
1701 +                                        if (count >= TREE_THRESHOLD)
1702 +                                            replaceWithTreeBin(tab, i, k);
1703                                          break;
1704                                      }
1002                                    tooLong = true;
1705                                  }
1706                              }
1707                          } finally {
# Line 1008 | Line 1710 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1710                                  synchronized (f) { f.notifyAll(); };
1711                              }
1712                          }
1713 <                        if (validated) {
1714 <                            if (tooLong) {
1713 >                        if (count != 0) {
1714 >                            if (count > 1) {
1715                                  counter.add(delta);
1716                                  delta = 0L;
1717                                  checkForResize();
# Line 1165 | Line 1867 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1867                      }
1868                  }
1869              }
1870 <            else if (((fh = f.hash) & LOCKED) == 0 && f.casHash(fh, fh|LOCKED)) {
1870 >            else if ((fh = f.hash) == MOVED) {
1871 >                Object fk = f.key;
1872 >                if (fk instanceof TreeBin) {
1873 >                    TreeBin t = (TreeBin)fk;
1874 >                    boolean validated = false;
1875 >                    t.acquire(0);
1876 >                    try {
1877 >                        if (tabAt(tab, i) == f) {
1878 >                            validated = true;
1879 >                            splitTreeBin(nextTab, i, t);
1880 >                            setTabAt(tab, i, fwd);
1881 >                        }
1882 >                    } finally {
1883 >                        t.release(0);
1884 >                    }
1885 >                    if (!validated)
1886 >                        continue;
1887 >                }
1888 >            }
1889 >            else if ((fh & LOCKED) == 0 && f.casHash(fh, fh|LOCKED)) {
1890                  boolean validated = false;
1891                  try {              // split to lo and hi lists; copying as needed
1892                      if (tabAt(tab, i) == f) {
1893                          validated = true;
1894 <                        Node e = f, lastRun = f;
1174 <                        Node lo = null, hi = null;
1175 <                        int runBit = e.hash & n;
1176 <                        for (Node p = e.next; p != null; p = p.next) {
1177 <                            int b = p.hash & n;
1178 <                            if (b != runBit) {
1179 <                                runBit = b;
1180 <                                lastRun = p;
1181 <                            }
1182 <                        }
1183 <                        if (runBit == 0)
1184 <                            lo = lastRun;
1185 <                        else
1186 <                            hi = lastRun;
1187 <                        for (Node p = e; p != lastRun; p = p.next) {
1188 <                            int ph = p.hash & HASH_BITS;
1189 <                            Object pk = p.key, pv = p.val;
1190 <                            if ((ph & n) == 0)
1191 <                                lo = new Node(ph, pk, pv, lo);
1192 <                            else
1193 <                                hi = new Node(ph, pk, pv, hi);
1194 <                        }
1195 <                        setTabAt(nextTab, i, lo);
1196 <                        setTabAt(nextTab, i + n, hi);
1894 >                        splitBin(nextTab, i, f);
1895                          setTabAt(tab, i, fwd);
1896                      }
1897                  } finally {
# Line 1239 | Line 1937 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
1937      }
1938  
1939      /**
1940 +     * Split a normal bin with list headed by e into lo and hi parts;
1941 +     * install in given table
1942 +     */
1943 +    private static void splitBin(Node[] nextTab, int i, Node e) {
1944 +        int bit = nextTab.length >>> 1; // bit to split on
1945 +        int runBit = e.hash & bit;
1946 +        Node lastRun = e, lo = null, hi = null;
1947 +        for (Node p = e.next; p != null; p = p.next) {
1948 +            int b = p.hash & bit;
1949 +            if (b != runBit) {
1950 +                runBit = b;
1951 +                lastRun = p;
1952 +            }
1953 +        }
1954 +        if (runBit == 0)
1955 +            lo = lastRun;
1956 +        else
1957 +            hi = lastRun;
1958 +        for (Node p = e; p != lastRun; p = p.next) {
1959 +            int ph = p.hash & HASH_BITS;
1960 +            Object pk = p.key, pv = p.val;
1961 +            if ((ph & bit) == 0)
1962 +                lo = new Node(ph, pk, pv, lo);
1963 +            else
1964 +                hi = new Node(ph, pk, pv, hi);
1965 +        }
1966 +        setTabAt(nextTab, i, lo);
1967 +        setTabAt(nextTab, i + bit, hi);
1968 +    }
1969 +
1970 +    /**
1971 +     * Split a tree bin into lo and hi parts; install in given table
1972 +     */
1973 +    private static void splitTreeBin(Node[] nextTab, int i, TreeBin t) {
1974 +        int bit = nextTab.length >>> 1;
1975 +        TreeBin lt = new TreeBin();
1976 +        TreeBin ht = new TreeBin();
1977 +        int lc = 0, hc = 0;
1978 +        for (Node e = t.first; e != null; e = e.next) {
1979 +            int h = e.hash & HASH_BITS;
1980 +            Object k = e.key, v = e.val;
1981 +            if ((h & bit) == 0) {
1982 +                ++lc;
1983 +                lt.putTreeNode(h, k, v);
1984 +            }
1985 +            else {
1986 +                ++hc;
1987 +                ht.putTreeNode(h, k, v);
1988 +            }
1989 +        }
1990 +        Node ln, hn; // throw away trees if too small
1991 +        if (lc <= (TREE_THRESHOLD >>> 1)) {
1992 +            ln = null;
1993 +            for (Node p = lt.first; p != null; p = p.next)
1994 +                ln = new Node(p.hash, p.key, p.val, ln);
1995 +        }
1996 +        else
1997 +            ln = new Node(MOVED, lt, null, null);
1998 +        setTabAt(nextTab, i, ln);
1999 +        if (hc <= (TREE_THRESHOLD >>> 1)) {
2000 +            hn = null;
2001 +            for (Node p = ht.first; p != null; p = p.next)
2002 +                hn = new Node(p.hash, p.key, p.val, hn);
2003 +        }
2004 +        else
2005 +            hn = new Node(MOVED, ht, null, null);
2006 +        setTabAt(nextTab, i + bit, hn);
2007 +    }
2008 +
2009 +    /**
2010       * Implementation for clear. Steps through each bin, removing all
2011       * nodes.
2012       */
# Line 1247 | Line 2015 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
2015          int i = 0;
2016          Node[] tab = table;
2017          while (tab != null && i < tab.length) {
2018 <            int fh;
2018 >            int fh; Object fk;
2019              Node f = tabAt(tab, i);
2020              if (f == null)
2021                  ++i;
2022 <            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
2023 <                tab = (Node[])f.key;
2022 >            else if ((fh = f.hash) == MOVED) {
2023 >                if ((fk = f.key) instanceof TreeBin) {
2024 >                    TreeBin t = (TreeBin)fk;
2025 >                    t.acquire(0);
2026 >                    try {
2027 >                        if (tabAt(tab, i) == f) {
2028 >                            for (Node p = t.first; p != null; p = p.next) {
2029 >                                p.val = null;
2030 >                                --delta;
2031 >                            }
2032 >                            t.first = null;
2033 >                            t.root = null;
2034 >                            ++i;
2035 >                        }
2036 >                    } finally {
2037 >                        t.release(0);
2038 >                    }
2039 >                }
2040 >                else
2041 >                    tab = (Node[])fk;
2042 >            }
2043              else if ((fh & LOCKED) != 0) {
2044                  counter.add(delta); // opportunistically update count
2045                  delta = 0L;
2046                  f.tryAwaitLock(tab, i);
2047              }
2048              else if (f.casHash(fh, fh | LOCKED)) {
1262                boolean validated = false;
2049                  try {
2050                      if (tabAt(tab, i) == f) {
1265                        validated = true;
2051                          for (Node e = f; e != null; e = e.next) {
2052 <                            if (e.val != null) { // currently always true
2053 <                                e.val = null;
1269 <                                --delta;
1270 <                            }
2052 >                            e.val = null;
2053 >                            --delta;
2054                          }
2055                          setTabAt(tab, i, null);
2056 +                        ++i;
2057                      }
2058                  } finally {
2059                      if (!f.casHash(fh | LOCKED, fh)) {
# Line 1277 | Line 2061 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
2061                          synchronized (f) { f.notifyAll(); };
2062                      }
2063                  }
1280                if (validated)
1281                    ++i;
2064              }
2065          }
2066          if (delta != 0)
2067              counter.add(delta);
2068      }
2069  
1288
2070      /* ----------------Table Traversal -------------- */
2071  
2072      /**
# Line 1364 | Line 2145 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
2145                  if (e != null)                  // advance past used/skipped node
2146                      e = e.next;
2147                  while (e == null) {             // get to next non-null bin
2148 <                    Node[] t; int b, i, n;      // checks must use locals
2148 >                    Node[] t; int b, i, n; Object ek; // checks must use locals
2149                      if ((b = baseIndex) >= baseLimit || (i = index) < 0 ||
2150                          (t = tab) == null || i >= (n = t.length))
2151                          break outer;
2152 <                    else if ((e = tabAt(t, i)) != null && e.hash == MOVED)
2153 <                        tab = (Node[])e.key;    // restarts due to null val
2154 <                    else                        // visit upper slots if present
2155 <                        index = (i += baseSize) < n ? i : (baseIndex = b + 1);
2152 >                    else if ((e = tabAt(t, i)) != null && e.hash == MOVED) {
2153 >                        if ((ek = e.key) instanceof TreeBin)
2154 >                            e = ((TreeBin)ek).first;
2155 >                        else {
2156 >                            tab = (Node[])ek;
2157 >                            continue;           // restarts due to null val
2158 >                        }
2159 >                    }                           // visit upper slots if present
2160 >                    index = (i += baseSize) < n ? i : (baseIndex = b + 1);
2161                  }
2162                  nextKey = e.key;
2163              } while ((nextVal = e.val) == null);// skip deleted or special nodes
# Line 2372 | Line 3158 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
3158              K k = (K) s.readObject();
3159              V v = (V) s.readObject();
3160              if (k != null && v != null) {
3161 <                p = new Node(spread(k.hashCode()), k, v, p);
3161 >                int h = spread(k.hashCode());
3162 >                p = new Node(h, k, v, p);
3163                  ++size;
3164              }
3165              else
# Line 2388 | Line 3175 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
3175                  n = tableSizeFor(sz + (sz >>> 1) + 1);
3176              }
3177              int sc = sizeCtl;
3178 +            boolean collide = false;
3179              if (n > sc &&
3180                  UNSAFE.compareAndSwapInt(this, sizeCtlOffset, sc, -1)) {
3181                  try {
# Line 2398 | Line 3186 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
3186                          while (p != null) {
3187                              int j = p.hash & mask;
3188                              Node next = p.next;
3189 <                            p.next = tabAt(tab, j);
3189 >                            Node q = p.next = tabAt(tab, j);
3190                              setTabAt(tab, j, p);
3191 +                            if (!collide && q != null && q.hash == p.hash)
3192 +                                collide = true;
3193                              p = next;
3194                          }
3195                          table = tab;
# Line 2409 | Line 3199 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
3199                  } finally {
3200                      sizeCtl = sc;
3201                  }
3202 +                if (collide) { // rescan and convert to TreeBins
3203 +                    Node[] tab = table;
3204 +                    for (int i = 0; i < tab.length; ++i) {
3205 +                        int c = 0;
3206 +                        for (Node e = tabAt(tab, i); e != null; e = e.next) {
3207 +                            if (++c > TREE_THRESHOLD &&
3208 +                                (e.key instanceof Comparable)) {
3209 +                                replaceWithTreeBin(tab, i, e.key);
3210 +                                break;
3211 +                            }
3212 +                        }
3213 +                    }
3214 +                }
3215              }
3216              if (!init) { // Can only happen if unsafely published.
3217                  while (p != null) {
# Line 2416 | Line 3219 | public class ConcurrentHashMapV8<K, V>
3219                      p = p.next;
3220                  }
3221              }
3222 +
3223          }
3224      }
3225  

Diff Legend

Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines