容器的线程安全

最新推荐文章于 2025-01-21 10:59:24 发布
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#java #c

本文对比分析了Java和C++中容器类在多线程环境下的线程安全性，包括HashSet、TreeSet、LinkedHashSet等集合类以及ArrayList、LinkedList等列表类，同时讨论了Obj-C中NSMutableArray和NSArray的线程安全特性。

java 的容器线程安全

1.HashSet 非线程安全【1】

 

2.TreeSet 非线程安全 【2】

3.LinkedHashSet 非线程安全 【3】

4.ArrayList 非线程安全 【4】

5.LinkedList 非线程安全 【5】

6.HashMap 非线程安全 【6】

7.TreeMap 非线程安全 【7】

8.LinkedHashMap 非线程安全 【8】

 

9.HashTable 线程安全 【9】

10.Vector 线程安全 【10】

 


 

 

 

【1】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/HashSet.html

 

【2】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/TreeSet.html

 

【3】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/LinkedHashSet.html

【4】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/ArrayList.html

【5】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/LinkedList.html

【6】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/HashMap.html

【7】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/TreeMap.html

【8】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/LinkedHashMap.html

【9】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/Hashtable.html

【10】http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/util/Vector.html

 

 

c++的容器线程安全

标准里没考虑安全，实际上也是都不安全

 

obj-c的线程安全

obj-c的容器只有一种，NSMutableArray 和 NSArray。

后者是建好后就是只读的，理所当然是线程安全

前者的话是可变的，obj－c也没做线程安全，所以只能手动synchronize

总的来说带Mutable的都是不安全的

【11】http://developer.apple.com/mac/library/documentation/cocoa/conceptual/

Multithreading/ThreadSafetySummary/ThreadSafetySummary.html 

 

java线程安全的容器有哪些？
Top5软件工程硕士，先后在京东、字节从事多年Java后端开发、实时和离线大数据开发
07-09 1万+
同步容器类：使用了synchronized Vector HashTable 并发容器： ConcurrentHashMap:分段 CopyOnWriteArrayList：写时复制 CopyOnWriteArraySet：写时复制 Queue: ConcurrentLinkedQueue：是使用非阻塞的方式实现的基于链接节点的无界的线程安全队列，性能非常好。 （
线程安全的集合容器
2302_78070106的博客
02-29 1186
线程安全的集合容器
Java里多个Map的性能比较（TreeMap、HashMap、ConcurrentSkipListMap）
12-30
比较Java原生的 3种Map的效率。 1. TreeMap 2. HashMap 3. ConcurrentSkipListMap 本测试查找方法使用Map的get方法，循环、离散获取。对于ConcurrentSkipListMap，获得顺序片段，可用subMap()方法，提取50w的子序列只需要1ms，具有巨大优势。 SkipListMap的范围查询效率比HashMap和TreeMap效率都要高。
JUC之各种线程安全容器
weixin_42610002的博客
03-04 649
CopyOnWrite系列、Concurrent系列大体结构Concurrent系列CopyOnWrite系列 大体结构 总体结构比较简单。 Concurrent系列 如果应用侧重于Map放入与获取的速度，而不在意顺序的话ConcurrentHashMap很好，反之ConcurrentSkipListMap 更适合，如果我们对大量数据做频繁的修改，ConcurrentSkipListMap 也可...
有没有一个Map实现类，他的特点是线程安全，但是效率要比Vector高?
javazhangxiao的博客
02-18 997
有没有一个Map实现类，他的特点是线程安全，但是效率要比Vector高 Map 是最常用的数据结构之一. Map 的字面翻译是映射(地图就是一种映射). 在JavaSE中,对Map的实现主要包括: HashMap, TreeMap, HashTable 和 LinkedHashMap. 如果每个类都用一句话来描述,则表述如下: HashMap 使用哈希表(hash table)实现, 在 keys...
Java容器的线程安全
华夏35度
03-13 2826
同步容器类 同步容器类包括Vector和Hashtable（二者是早期JDK的一部分），还包括JDK1.2中添加的一些相似的类。同步容器类实现线程安全的方式是：将状态封闭起来，并对每个公有方法进行同步，使得每次只有一个线程能访问容器状态。这里解释一下所谓“状态”指的就是成员变量，“封装起来”即将它们设不private，但是通过公有的方法外界仍然可以访问修改类的私有成员，所以要用synchroni
java容器 线程安全_java容器中 哪些是线程安全的
weixin_33281940的博客
02-12 433
容器中线程安全的如：vectory,hashtable,非线程安全的如：hashmap,arrylist等。对于原定义非线程的容器如：hashmap,arraylist可以使用Collections中的synchronizedList(list),synchronizedMap(map),synchronizedSet(set)等方法来使原来非线程安全的容器编程线程安全。一、Hashtable 和...
Java线程安全容器
weixin_30654583的博客
04-03 355
一、Java同步容器 　　同步容器是用来解决并发情况下的容器线程安全问题的。给多线程环境准备一个线程安全的容器对象。 　　线程安全的容器对象： Vector, Hashtable。线程安全容器对象，都是使用synchronized方法实现的。 　　concurrent包中的同步容器，大多数是使用系统底层技术实现的线程安全。类似native。Java8中使用CAS。 二、Map/S...
关于STL容器线程安全性的问题
ULTRAmanTAROACE的博客
04-11 971
关于STL容器线程安全性的问题
精选资源
基于C++的线程安全容器。.zip
04-30
在C++编程中，线程安全容器是一种在多线程环境下能够确保数据一致性与正确性的数据结构。在并发编程中，线程安全是至关重要的，因为它可以防止竞态条件、死锁和其他同步问题，从而避免程序出现未定义的行为。本项目...
深入线程安全容器的实现方法
12-31
下面就结合部分MS的源码和自己的开发经验浅显地分析一下如何实现线程安全容器以及实现线程安全容器容易产生的问题。 一、ArrayList 在C#早期版本中已经实现了线程安全的ArrayList，可以通过下面的方式构造线程安全的...
std string与线程安全_C++ STL容器如何解决线程安全的问题？
weixin_35714577的博客
01-30 1815
众所周知，STL容器不是线程安全的。对于vector，即使写方(生产者)是单线程写入，但是并发读的时候，由于潜在的内存重新申请和对象复制问题，会导致读方(消费者)的迭代器失效。实际表现也就是招致了core dump。另外一种情况，如果是多个写方，并发的push_back()，也会导致core dump。解法一：加锁是一种解决方案，但是加std::mutex互斥锁确实性能较差。对于多读少写的场景可以...
[Qt]系统相关-多线程、线程安全问题以及线程的同步机制
m0_74207969的博客
01-21 1555
Qt多线程编程是开发中的重要部分。首先介绍多线程概念及操作，包括线程创建、QThread常用API和使用案例，阐述其使用场景。接着是线程安全问题，互斥锁可保证资源独占访问，会介绍并给出使用案例；读写锁允许多读或一写独占。而线程同步涉及条件变量，用于线程间通信和协作，信号量也可控制资源访问。这些工具帮助开发者在多线程环境下，有效管理资源，避免数据竞争，确保程序在并发情况下的正确性、稳定性和高效性。
Java的容器的线程安全
chivalry
06-25 1149
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5efa3473010129pw.html 线程安全：多个线程操作容器的时候，互相之间不会带来意想不到的影响；   有些容器是线程安全的（Vector,ConcurrentLinkedQueue等），有些则不是（list等），利用类似 private static List taskQueue = Coll
java线程安全容器_Java容器类的线程安全
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02-12 236
1、Java容器类的关系图Collection├List 接口│├LinkedList 链表│├ArrayList 顺序结构动态数组类│└Vector 向量│　└Stack 栈└SetMap├HashTable├HashMap└WeakHashMap List接口2、线程安全的和线程不安全的Vector和HashMap是线程安全的Linke...
java线程安全的容器类
任杰的博客
07-20 9486
四、线程安全的容器类Java编码中，我们经常需要用到容器来编程。在并发环境下，Java提供一些已有容器能够支持并发。1.Map在Map类中，提供两种线程安全容器。 java.util.Hashtable Hashtable和HashMap类似，都是散列表，存储键值对映射。主要区别在于Hashtable是线程安全的。当我们查看Hashtable源码的时候，可以看到Hashtable的方法都是通过syn
线程安全的容器
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07-16 359
线程安全的容器 List ,Set SynchronizedList, SynchronizedSet 和名字一样为了保证线程安全，在List 和 Set的所有方法上加上了Synchronized关键字保证线程安全 优点：无论读取还是更新都保证时最新的数据 缺点：对于高并发读的业务性能不高 CopyOnWrite集合类 java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet public boo
线程安全的容器(todo)
你个无聊小demo的博客
04-12 235
线程安全的容器
哪些是线程安全的容器
Peanut的博客
03-23 1278
同步容器类： 使用了synchronized 1.Vector 2.HashTable 并发容器： 3.ConcurrentHashMap:分段 4.CopyOnWriteArrayList：写时复制 5.CopyOnWriteArraySet：写时复制 Queue: 6.ConcurrentLinkedQueue： 是使用非阻塞的方式实现的基于链接节点的无界的线程安全队列，性能非常好。 （jav...
Stl容器线程安全吗？
最新发布
11-08
<think>嗯...用户问的是STL容器的线程安全性，这个问题其实在C++多线程编程中挺关键的。从用户引用的资料来看，ta应该已经查了不少资料，但可能被不同来源的说法搞糊涂了——引用1说只有读取安全，引用2提到C++11有线程安全版本，引用3又说全部需要同步... 用户需要的是权威结论。 用户可能正在写多线程程序时遇到了容器崩溃的问题，或者是在设计架构时考虑线程安全方案。ta引用的资料时间跨度较大，需要帮ta理清不同C++标准的差异... 首先得明确核心原则：标准STL容器本身不是线程安全的（除了特例），这点五个引用其实都认同。不过引用2提到的_safe和_mt后缀容易误导人——查了C++标准文档确认过，这些其实是某些编译器扩展，根本不是标准内容！得提醒用户注意这点。 用户摘录的引用5特别重要，它点出了迭代器失效这个深坑。很多程序员知道用mutex保护insert/erase，却忘了正在使用的迭代器可能失效。这个典型案例值得展开说明。 另外注意到用户贴出了自定义线程安全容器的代码片段（引用4），说明ta可能更需要实践方案而非理论。应该重点给出三种实现方案的优缺点对比：mutex锁方案、并发容器方案、TLS方案。特别是C++17的scoped_lock要强调下，比手动lock/unlock安全多了。 对了，用户没提标准版本，但引用2涉及C++11前后差异。需要补充说明：C++11前连内存模型都没有，根本谈不上线程安全；C++11后至少有内存序保证，但容器操作仍非原子。 最后那个"从容器角度"的表格总结很有必要，用户看起来是工程师思维，表格比文字更直观。不过要注明"标准未定义"这点，避免用户误以为是规范要求。 </think>关于STL容器的线程安全性，综合引用资料和C++标准规范，核心结论如下： ### 📌 线程安全性结论 1. **原生STL容器非线程安全** 标准库的STL容器（如 `vector`, `map`, `list` 等）**本身不提供线程安全保证**（除极少数特例）。多个线程同时读写同一容器需显式同步[^1][^3][^5]。 2. **例外情况（只读或独立写）** 仅以下场景安全： - 多个线程**只读**同一容器 ✅ - 多个线程**写不同容器** ✅ > *示例：线程A写`map1`，线程B写`map2`，线程C读`map1`均安全* 3. **常见风险场景** - 并发读写同一容器（如生产者写入`vector`，消费者读取） ❌ - 迭代器失效（如其他线程修改容器导致迭代器悬空） ❌ [^5] - 容器内部结构变更（如`map`红黑树调整时并发访问） ❌ [^5] --- ### 🛡️ 线程安全实现方案 针对不同需求场景的解决方案： | **方法** | **适用场景** | **实现示例** | |------------------------|--------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------| | **原生容器 + 互斥锁** | 通用场景，C++11前/后均可 | 使用`std::mutex`封装操作（构造函数加锁，析构解锁）[^3][^4] | | **并发容器（C++11+）** | 高性能需求，避免锁竞争 | 第三方库（如TBB）或编译器扩展容器（如`vector_safe`, `map_mt`）[^2] | | **线程局部存储（TLS）** | 避免共享，线程独立操作容器 | 使用`thread_local`声明容器副本，线程退出后合并结果[^2] | ```cpp // 互斥锁封装示例（C++11） #include <mutex> #include <vector> template<typename T> class ThreadSafeVector { public: void push(const T& value) { std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); data.push_back(value); } // 其他操作类似封装... private: std::vector<T> data; std::mutex mtx; }; ``` --- ### ⚠️ 关键注意事项 1. **迭代器安全** 即使容器本身被保护，**持有迭代器期间**容器被修改仍会导致未定义行为[^5]。 > *建议*：临界区内完成迭代器使用或改用索引访问。 2. **C++11内存模型** C++11标准定义了内存序（Memory Order），但**未要求容器操作原子性**，仍需手动同步[^2][^3]。 3. **伪线程安全容器** 部分编译器提供`_safe`/`_mt`后缀容器（如`std::vector_safe`），但**非C++标准**，可移植性差[^2]。 --- ### 📚 总结建议 | **容器操作类型** | **是否需要同步** | **推荐方案** | |----------------|----------------|--------------------------------| | **多线程并发读** | ❌ 否 | 直接使用原生容器 | | **多线程混合读写**| ✅ 是 | 互斥锁封装 或 并发容器 | | **高频写操作** | ✅ 是 | 无锁队列（如`boost::lockfree`） | > 简言之：**标准STL容器非线程安全，需开发者自行保证同步**。优先使用标准库锁（`std::mutex`）或并发容器库（如Intel TBB）[^1][^3][^4]。 --- ### ❓相关问题 1. 如何在C++11中实现无锁（lock-free）的线程安全容器？ 2. STL容器的哪些操作会导致迭代器失效？如何避免多线程下的迭代器失效问题？ 3. 除了互斥锁，还有哪些机制可保证STL容器的线程安全（如信号量、原子操作）？ ##### 参考资料 [^1]: STL线程安全讨论 [^2]: STL容器的线程安全性？ [^3]: STL线程安全 [^4]: STL容器的线程安全 [^5]: UNIX(多线程)：STL容器线程安全
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