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关于java:14个Java并发容器你用过几个

jiezi

前言

不思考多线程并发的状况下，容器类个别应用 ArrayList、HashMap 等线程不平安的类，效率更高。在并发场景下，常会用到 ConcurrentHashMap、ArrayBlockingQueue 等线程平安的容器类，尽管就义了一些效率，但却失去了平安。

下面提到的线程平安容器都在 java.util.concurrent 包下，这个包下并发容器不少，明天全副翻出来鼓捣一下。

仅做简略介绍，后续再别离深刻摸索。

  1. ConcurrentHashMap：并发版 HashMap
  2. CopyOnWriteArrayList：并发版 ArrayList
  3. CopyOnWriteArraySet：并发 Set
  4. ConcurrentLinkedQueue：并发队列 (基于链表)
  5. ConcurrentLinkedDeque：并发队列 (基于双向链表)
  6. ConcurrentSkipListMap：基于跳表的并发 Map
  7. ConcurrentSkipListSet：基于跳表的并发 Set
  8. ArrayBlockingQueue：阻塞队列 (基于数组)
  9. LinkedBlockingQueue：阻塞队列 (基于链表)
  10. LinkedBlockingDeque：阻塞队列 (基于双向链表)
  11. PriorityBlockingQueue：线程平安的优先队列
  12. SynchronousQueue：读写成对的队列
  13. LinkedTransferQueue：基于链表的数据交换队列
  14. DelayQueue：延时队列

1.ConcurrentHashMap 并发版 HashMap

最常见的并发容器之一，能够用作并发场景下的缓存。底层仍然是哈希表，但在 JAVA 8 中有了不小的扭转，而 JAVA 7 和 JAVA 8 都是用的比拟多的版本，因而常常会将这两个版本的实现形式做一些比拟（比方面试中）。

一个比拟大的差别就是，JAVA 7 中采纳分段锁来缩小锁的竞争，JAVA 8 中放弃了分段锁，采纳 CAS（一种乐观锁），同时为了避免哈希抵触重大时进化成链表（抵触时会在该地位生成一个链表，哈希值雷同的对象就链在一起），会在链表长度达到阈值（8）后转换成红黑树（比起链表，树的查问效率更稳固）。

2.CopyOnWriteArrayList 并发版 ArrayList

并发版 ArrayList，底层构造也是数组，和 ArrayList 不同之处在于：当新增和删除元素时会创立一个新的数组，在新的数组中减少或者排除指定对象，最初用新增数组替换原来的数组。

实用场景：因为读操作不加锁，写（增、删、改）操作加锁，因而实用于读多写少的场景。

局限：因为读的时候不会加锁（读的效率高，就和一般 ArrayList 一样），读取的以后正本，因而可能读取到脏数据。如果介意，倡议不必。

看看源码感触下：

3.CopyOnWriteArraySet 并发 Set

基于 CopyOnWriteArrayList 实现（内含一个 CopyOnWriteArrayList 成员变量），也就是说底层是一个数组，意味着每次 add 都要遍历整个汇合能力晓得是否存在，不存在时须要插入（加锁）。

实用场景：在 CopyOnWriteArrayList 实用场景下加一个，汇合别太大（全副遍历伤不起）。

4.ConcurrentLinkedQueue 并发队列 (基于链表)

基于链表实现的并发队列，应用乐观锁 (CAS) 保障线程平安。因为数据结构是链表，所以实践上是没有队列大小限度的，也就是说增加数据肯定能胜利。

5.ConcurrentLinkedDeque 并发队列 (基于双向链表)

基于双向链表实现的并发队列，能够别离对头尾进行操作，因而除了先进先出 (FIFO)，也能够先进后出（FILO），当然先进后出的话应该叫它栈了。

6.ConcurrentSkipListMap 基于跳表的并发 Map

SkipList 即跳表，跳表是一种空间换工夫的数据结构，通过冗余数据，将链表一层一层索引，达到相似二分查找的成果

7.ConcurrentSkipListSet 基于跳表的并发 Set

相似 HashSet 和 HashMap 的关系，ConcurrentSkipListSet 外面就是一个 ConcurrentSkipListMap，就不细说了。

8.ArrayBlockingQueue 阻塞队列 (基于数组)

基于数组实现的可阻塞队列，结构时必须制订数组大小，往里面放货色时如果数组满了便会阻塞直到有地位（也反对间接返回和超时期待），通过一个锁 ReentrantLock 保障线程平安。

乍一看会有点纳闷，读和写都是同一个锁，那要是空的时候正好一个读线程来了不会始终阻塞吗？

答案就在 notEmpty、notFull 里，这两个出自 lock 的小东西让锁有了相似 synchronized + wait + notify 的性能。传送门 → 终于搞懂了 sleep/wait/notify/notifyAll

9.LinkedBlockingQueue 阻塞队列 (基于链表)

基于链表实现的阻塞队列，想比与不阻塞的 ConcurrentLinkedQueue，它多了一个容量限度，如果不设置默认为 int 最大值。

10.LinkedBlockingDeque 阻塞队列 (基于双向链表)

相似 LinkedBlockingQueue，但提供了双向链表特有的操作。

11.PriorityBlockingQueue 线程平安的优先队列

结构时能够传入一个比拟器，能够看做放进去的元素会被排序，而后读取的时候按程序生产。某些低优先级的元素可能长期无奈被生产，因为一直有更高优先级的元素进来。

12.SynchronousQueue 数据同步替换的队列

一个虚伪的队列，因为它实际上没有真正用于存储元素的空间，每个插入操作都必须有对应的取出操作，没取出时无奈持续放入。

import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
​
public class Main {

public static void main(String[] args) {
SynchronousQueue<Integer> queue = new SynchronousQueue<>();
new Thread(()->{
try{
for(int i=0;;i++){
System.out.println(“ 放入：” + i);
queue.put(i);
}
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}).start();
​
new Thread(()->{
try{
while(true){
System.out.println(“ 取出：” + queue.take());
Thread.sleep((long)(Math.random()*2000));
}
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}

运行后果：

取出：0
放入：0
取出：1
放入：1
放入：2
取出：2
取出：3
放入：3
取出：4
放入：4
…
…

能够看到，写入的线程没有任何 sleep，能够说是全力往队列放货色，而读取的线程又很不踊跃，读一个又 sleep 一会。输入的后果却是读写操作成对呈现。

JAVA 中一个应用场景就是 Executors.newCachedThreadPool()，创立一个缓存线程池。

13.LinkedTransferQueue 基于链表的数据交换队列

实现了接口 TransferQueue，通过 transfer 办法放入元素时，如果发现有线程在阻塞在取元素，会间接把这个元素给期待线程。如果没有人等着生产，那么会把这个元素放到队列尾部，并且此办法阻塞直到有人读取这个元素。和 SynchronousQueue 有点像，但比它更弱小。

14.DelayQueue 延时队列

能够使放入队列的元素在指定的延时后才被消费者取出，元素须要实现 Delayed 接口。

总结

下面简略介绍了 JAVA 并发包下的一些容器类，晓得有这些货色，遇到适合的场景时就能想起有个现成的货色能够用了。想要知其所以然，后续还得再深刻摸索一番。

起源：https://www.cnblogs.com/java-friend/p/11675772.html

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