共计 2845 个字符，预计需要花费 8 分钟才能阅读完成。
同步容器及其注意事项
Java 中的容器次要能够分为四个大类，别离是 List、Map、Set 和 Queue，但并不是所有的 Java 容器都是线程平安的。例如，咱们罕用的 ArrayList、HashMap 就不是线程平安的。
在介绍线程平安的容器之前，咱们先思考这样一个问题：如何将非线程平安的容器变成线程平安的容器？
实现思路其实很简略，只有把非线程平安的容器封装在对象外部，而后管制好拜访门路就能够了。
Java SDK 的开发人员在 Collections 这个类中提供了一套齐备的包装类，比方上面的示例代码中，别离把 ArrayList、HashSet 和 HashMap 包装成了线程平安的 List、Set 和 Map。
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Set set = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
Map map = Collections.synchronizedMap(new HashMap());组合操作须要留神竞态条件问题。即使每个操作都能保障原子性，也并不能保障组合操作的原子性，这个肯定要留神。
下面咱们提到的这些通过包装后线程平安容器，都是基于 synchronized 这个同步关键字实现的，所以也被称为同步容器。
Java 提供的同步容器还有 Vector、Stack 和 Hashtable，这三个容器不是基于包装类实现的，但同样是基于 synchronized 实现的，对这三个容器的遍历，同样要加锁保障互斥。
并发容器及其注意事项
Java 在 1.5 版本之前所谓的线程平安的容器，次要指的就是同步容器。不过同步容器有个最大的问题，那就是性能差，所有办法都用 synchronized 来保障互斥，串行度太高了。因而 Java 在 1.5 及之后版本提供了性能更高的容器，咱们个别称为并发容器。
并发容器尽管数量十分多，但仍然是后面咱们提到的四大类：List、Map、Set 和 Queue，上面的并发容器关系图，基本上把咱们常常用的容器都笼罩到了。
一、List
List 外面只有一个实现类就是 CopyOnWriteArrayList。CopyOnWrite，顾名思义就是写的时候会将共享变量新复制一份进去，这样做的益处是读操作齐全无锁。
那 CopyOnWriteArrayList 的实现原理是怎么的呢？上面咱们就来简略介绍一下。
CopyOnWriteArrayList 外部保护了一个数组，成员变量 array 就指向这个外部数组，所有的读操作都是基于 array 进行的，迭代器 Iterator 遍历的就是 array 数组。
如果在遍历 array 的同时，还有一个写操作，例如减少元素，CopyOnWriteArrayList 是如何解决的呢？CopyOnWriteArrayList 会将 array 复制一份，而后在新复制解决的数组上执行减少元素的操作，执行完之后再将 array 指向这个新的数组。读写是能够并行的，遍历操作始终都是基于原 array 执行，而写操作则是基于新 array 进行。
应用 CopyOnWriteArrayList 须要留神的“坑”次要有两个方面。
一个是利用场景，CopyOnWriteArrayList 仅实用于写操作非常少的场景，而且可能容忍读写的短暂不统一。例如下面的例子中，写入的新元素并不能立即被遍历到。
另一个须要留神的是，CopyOnWriteArrayList 迭代器是只读的，不反对增删改。因为迭代器遍历的仅仅是一个快照，而对快照进行增删改是没有意义的。
二、Map
Map 接口的两个实现是 ConcurrentHashMap 和 ConcurrentSkipListMap，它们从利用的角度来看，次要区别在于 ConcurrentHashMap 的 key 是无序的，而 ConcurrentSkipListMap 的 key 是有序的。所以如果你须要保障 key 的程序，就只能应用 ConcurrentSkipListMap。
应用 ConcurrentHashMap 和 ConcurrentSkipListMap 须要留神的中央是，它们的 key 和 value 都不能为空，否则会抛出 NullPointerException 这个运行时异样。上面这个表格总结了 Map 相干的实现类对于 key 和 value 的要求，你能够比照学习。
三、Set
Set 接口的两个实现是 CopyOnWriteArraySet 和 ConcurrentSkipListSet，应用场景能够参考后面讲述的 CopyOnWriteArrayList 和 ConcurrentSkipListMap，它们的原理都是一样的，这里就不再赘述了。
四、Queue
Java 并发包外面 Queue 这类并发容器是最简单的，你能够从以下两个维度来分类。
一个维度是阻塞与非阻塞，所谓阻塞指的是当队列已满时，入队操作阻塞；当队列已空时，出队操作阻塞。
另一个维度是单端与双端，单端指的是只能队尾入队，队首出队；而双端指的是队首队尾皆可入队出队。
Java 并发包里阻塞队列都用 Blocking 关键字标识，单端队列应用 Queue 标识，双端队列应用 Deque 标识。
这两个维度组合后，能够将 Queue 细分为四大类，别离是：
1. 单端阻塞队列 ：其实现有 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、LinkedTransferQueue、PriorityBlockingQueue 和 DelayQueue。外部个别会持有一个队列，这个队列能够是数组（其实现是 ArrayBlockingQueue）也能够是链表（其实现是 LinkedBlockingQueue）；甚至还能够不持有队列（其实现是 SynchronousQueue），此时生产者线程的入队操作必须期待消费者线程的出队操作。而 LinkedTransferQueue 交融 LinkedBlockingQueue 和 SynchronousQueue 的性能，性能比 LinkedBlockingQueue 更好；PriorityBlockingQueue 反对依照优先级出队；DelayQueue 反对延时出队。
2. 双端阻塞队列 ：其实现是 LinkedBlockingDeque。
3. 单端非阻塞队列 ：其实现是 ConcurrentLinkedQueue。
4. 双端非阻塞队列 ：其实现是 ConcurrentLinkedDeque。
另外，应用队列时，须要分外留神队列是否反对有界（所谓有界指的是外部的队列是否有容量限度）。理论工作中，个别都不倡议应用无界的队列，因为数据量大了之后很容易导致 OOM。
下面咱们提到的这些 Queue 中，只有 ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue 是反对有界的，所以在应用其余无界队列时，肯定要充分考虑是否存在导致 OOM 的隐患。
本文由博客群发一文多发等经营工具平台 OpenWrite 公布
