多线程高并发学习之并发容器
HashMap相干的同步容器
前世今生介绍：HashMap是从HashTable演变过去的，HashTable设计之初的志愿是容器的的所有办法必须都得是同步的，所以HashTable的所有办法都是加了synchronized关键字来保障同步，这显然是不太正当的，因为大多数状况下，都是只有一个线程来操作容器，所以又在HashTable之后推出了HashMap
- HashTable——>全锁操作
- HashMap——>无锁操作
- ConcurrentHashMap——>新的同步容器（CAS）
- HashMap也应该有同步办法，所以又出了一个Collections这么一个工具类，他能够把HashMap变成一个同步容器，如下图，还能够将许多容器都变为同步容器
- Collections.synchronizedMap( )给出的同步容器HashMap和HashTable有什么区别呢，区别其实很小，就是HashTable用的是办法锁，而Collections.synchronizedMap( )用的是同步代码块，都是用的synchronized，只不过相比于HashTable锁的力度要小一些，效率略高一丢丢，ConcurrentHashMap采纳的是CAS无锁操作，在put的过程中如果没有发生冲突，则采纳CAS操作进行无锁化更新，只有产生了哈希抵触的时候才锁住在链表上增加新Node或者更新Node的操作
读写效率：
- HashTable写入效率高，实测100W数据写入用时700毫秒左右，读效率低，100W数据读取用时37秒左右
- Collections.synchronizedMap( )写入效率高，实测100W数据写入用时600毫秒左右，读效率低，100W数据读取用时38秒左右
- ConcurrentHashMap写入效率低，实测100W数据写入用时1.8秒左右，读效率超高，100W数据读取用时1.7秒左右
- 总结：理论用哪一个须要看我的项目的应用场景，到底是读操作多，还是写操作多，而后依据理论压测数据来决定到底是用哪个同步容器
List、Vector、Queue
- List同步须要加锁，或者上图所示，应用collectios的synchronizedXXX的办法，获取同步的List，原理也是synchronized代码块
- Vector是同步容器，是在办法上加了synchronized关键字，为办法锁，相比synchronizedList锁的力度要大一些，所以效率偏慢一丢丢
- Queue队列，实现类中有多个同步队列，都能够实现同步，甚至还有的实现了生产者消费者模型，所以大并发下单个元素的操作，尽量能够多思考Queue，少思考List
常常在多线程下应用的容器
Map
- ConcurrentHashMap，基于CAS实现，不多解释
ConcurrentSkipListMap，基于跳表实现
- 可能是因为，思考到利用CAS实现了一个ConcurrentHashMap，也应该须要用CAS实现一个 ”ConcurrentTreeMap“ （此处多逼逼一句，TreeMap基于红黑树实现），但可怜的是，应用CAS实现 ”ConcurrentTreeMap“ 太难了，难度超高，超简单，所以退一步，应用跳表实现了一个ConcurrentSkipListMap
- HashTable
- Collections.synchronizedMap( )
List
CopyOnWriteArrayList，写时复制，顾名思义，在写入数据的时候，将array数组copy一次，如下图
- 有点相似Lock里的ReadWriteLock，读不加锁，写入加锁
Collections.synchronizedList( )
- 和上边提到的Collections.synchronizedMap( )一个样子，都是同步代码块
Queue
ConcurrentLinkedQueue
办法介绍：
- add：增加元素，加不进去，满了，跑异样
- offer：增加元素，增加胜利返回true，满了增加不进去了，返回false
- peek：获取元素，然而获取后不删除元素
- poll：获取元素并且删除元素
BlockingQueue：天生的生产者消费者模型
LinkedBlockingQueue无界队列
- 介绍：基于链表实现的无界队列，能够始终增加，直到内存溢出
办法介绍：除了上边的add、offer、peek、poll办法外
- put：增加元素，如果增加满了，就阻塞住，期待能够持续增加元素
- take：获取元素，如果没有能够获取的元素，就阻塞住，期待能够持续往外取元素
ArrayBlockingQueue有界队列
- 与LinkedBlockingQueue雷同，只不过是指定大小的，有界的
PriorityQueue
介绍：能够依据增加进来的对象进行比拟排序，而后安程序取出
- 例如：顺次增加“a”、“z”、“f”、“c”，而后循环调用poll，顺次取出，程序是排好序的
DelayQueue工夫排序队列
- 介绍：依据工夫排序，要进入队列的对象必须实现Delayed接口，重写getDelay（获取等待时间）办法以及compareTo（比拟工夫）办法
SynchronusQueue
- 介绍：容量为0的队列，其实，这货色不是用来装货色的，是用来让一个线程给另外一个线程下达任务的，一个线程往里放数据，期待另一个线程来取数据
- 容量为0，所以调用add办法往里面增加数据是会报错，正确的应用办法是一个线程调用put办法往里放数据，另一个线程调用take办法，取数据
TransferQueue
- 介绍：具备独有的transfer办法，调用该办法写入数据，在被其余线程取走数据前始终阻塞的等着，晓得有人将数据取走
办法：
- transfer办法，写入数据，并且阻塞住，期待数据被取走后继续执行