java 多线程同步类容器与并发类容器

最新推荐文章于 2023-12-03 15:11:41 发布

远处的海亲吻着天

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lm324114/article/details/58319577

本文探讨了同步容器和并发容器的区别，并详细介绍了ConcurrentHashMap和CopyOnWrite容器的工作原理及优势。

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1.同步类容器都是线程安全的，但在某些场景下可能需要加锁来保护复合操作。

同步类容器：如古老的Vector·HashTable.这些容器的同步功能都是有JDK的Collerctions.synchronized**等工厂方法去创建实现的。其底层的机制无非就是用传统的synchronized关键字对每个公用的方法进行同步的，使得每次只能一个线程访问容器的状态。这很明显不满足我互联网高并发的需求。

2.并发类容器

JDK5.0以后提供了多种并发类容器来代替同步类容器从而改善性能，同步类容器的状态都是串行化的，他们虽然实现了线程安全，但是严重降低了并发性，在多线程环境时，严重降低了应用程序的吞吐量。

并发类容器是专门针对并发设计的，使用ConcurrentHashMap来代替给予散列的传统的HashTable,而且在ConcurrentHashMap中，添加了一些常见复合型操作的支持，以及CopyOnWriteArrayLsit代替Voctor,并发的CopyonWriteArraySet.

ConcurrentMap 接口有两个重要的实现：

ConcurrentHashMap

ConcurrentSkipListMap( 支持并发排序共鞥，弥补concurrentHashMap)

ConcurrentHashMap 内容使用段（Segment）来表示这些不同的部分，每个段其实就是一个小的HashTable,他们有自己的锁，只要多个修改操作发生在不同的段上，它们就并发的进行，把一个整体分成了16个段，这也是在多线程场景时减少锁的粒度从而降低锁竞争的一种方案。并且代码肿大多共享变量使用volatile关键字声明，目的事第一时间获取修改的内容，性能非常好。

CopyOnWrite 容器即写时复制的容器，通俗的理解就是当我们往一个容器添加元素时，不直接往当前容器添加，而是将当前容器进行copy,复制出一个新的容器，然后新的容器里添加元素，添加元素之后，再将原元素的引用指向新的容器，这样做的好处事我们可以CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需加锁，因为当前容器不会添加任何元素，所以CopyOnWrite 容器是一种读写分离的思想，读和写不同的容器

CopyOnWriteArrayLsit 和CopyonWriteArraySet

public class UseCopyOnWrite {

	public static void main(String[] args) {
		
		CopyOnWriteArrayList<String> cwal = new CopyOnWriteArrayList<String>();
		CopyOnWriteArraySet<String> cwas = new CopyOnWriteArraySet<String>();
		cwal.add(e);
		
	}
}

  public boolean add(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            Object[] elements = getArray();
            int len = elements.length;
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

多个并发写的时候不会出现写不一致的问题看源码使用了重入锁的方式