Java的容器的线程安全

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<Task> taskQueue = Collections.synchronizedList(new LinkedList<Task>());的方法可以得到本身不是线程安全的容易的线程安全的状态,但是要注意的是线程安全仅仅指的是如果直接使用它提供的函数,比如:queue.add(obj); 或者 queue.poll(obj);,这样我们自己不需要做任何同步。
但如果是非原子操作,比如:
   1. if(!queue.isEmpty())  
   2.    queue.poll(obj);  
   3.  

我们很难保证,在调用了isEmpty()之后,poll()之前,这个queue没有被其他线程修改。
所以对于这种情况,我们还是需要自己同步:
   1. synchronized(queue)  
   2.     if(!queue.isEmpty())  
   3.        queue.poll(obj);  
   4.      
   5.  

对于Collections.synchronizedList(new LinkedList<Task>()),

在返回的列表上进行迭代时,用户必须手工在返回的列表上进行同步:

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); ... synchronized(list) { Iterator i = list.iterator(); // Must be in synchronized block while (i.hasNext()) foo(i.next()); }

不遵从此建议将导致无法确定的行为。


### Java 线程安全的集合类和并发容器 #### 单线程环境到多线程环境的变化需求 当单线程环境中使用的集合类被引入至多线程场景下时,可能会遭遇数据一致性问题。为了确保在多线程环境下能够正常工作并保持数据的一致性和完整性,可以采取两种主要策略来解决这个问题[^1]。 #### 使用锁机制的手动保障方式 一种解决方案是在访问共享资源处应用显式的锁定逻辑,通过编程手段控制同一时间只有一个线程能执行特定的操作序列。这种方式虽然有效但也增加了复杂度,并可能导致性能瓶颈或死锁等问题的发生。对于像 `ArrayList` 这样的非线程安全结构,在其基础上实施外部同步是一种常见做法。 #### 利用内置支持的线程安全集合类 另一种更为推荐的办法是选用已经具备内建线程安全保障的数据结构——即来自 java.util.concurrent 包下的高级别抽象类型。这类工具不仅简化了开发过程而且通常提供了更好的吞吐量表现: - **CopyOnWriteArrayList**: 此列表每次写入操作都会复制整个底层数组副本,从而使得读取几乎无竞争开销;适用于读远大于写的场合。 - **BlockingQueue接口及其具体实现**:例如 LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue 提供了一种先进先出(FIFO)队列模型的同时加入了生产者消费者模式的支持特性。 - **ConcurrentHashMap**: 它是一个高度优化过的哈希表映射关系存储器,允许并发更新而不必担心竞态条件带来的风险。值得注意的是即使单独调用被认为是原子级别的API组合起来也可能丧失整体事务性质[^4]。 另外还有其他一些重要的线程安全集合类如 `SynchronousQueue`, `LinkedTransferQueue` 等等,它们各自针对不同应用场景做了专门的设计与优化。 #### 历史遗留下来的同步容器 除了上述现代高效的并发容器外,Java早期版本中也存在一部分自带简单同步功能的传统集合类,比如 `Vector`, `Stack` 及 `Hashtable`. 虽然这些实现了基本的安全保护措施(几乎所有公共成员函数都被声明为synchronized),但由于粒度过粗等原因往往效率低下且灵活性不足[^3]. ```java // 示例代码展示如何使用 ConcurrentHashMap 来替代 HashMap 达成更优的线程安全性 import java.util.Map; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; public class Example { private static final Map<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>(); public void putIfAbsent(String key){ // 尝试放入新键值对前检查是否存在相同key map.putIfAbsent(key, 0); } } ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值