1、常用的五種并發包

• ConcurrentHashMap
• CopyOnWriteArrayList
• CopyOnWriteArraySet
• ArrayBlockingQueue
• LinkedBlockingQueue

2、ConcurrentHashMap

• 線程安全的HashMap的實現
• 數據結構：一個指定個數的Segment數組，數組中的每一個元素Segment相當于一個HashTable（一個HashEntry[]）
• 擴容的話，只需要擴自己的Segment而非整個table擴容
• key與value均不可以為null，而hashMap可以
• 向map添加元素
  • 根據key獲取key.hashCode的hash值
  • 根據hash值算出將要插入的Segment
  • 根據hash值與Segment中的HashEntry的容量-1按位與獲取將要插入的HashEntry的index
  • 若HashEntry[index]中的HashEntry鏈表有與插入元素相同的key和hash值，根據onlyIfAbsent決定是否替換舊值
  • 若沒有相同的key和hash，直接返回將新節點插入鏈頭，原來的頭節點設為新節點的next（采用的方式與HashMap一致，都是HashEntry替換的方法）
• ConcurrentHashMap基于concurrencyLevel劃分出多個Segment來存儲key-value，這樣的話put的時候只鎖住當前的Segment，可以避免put的時候鎖住整個map，從而減少了并發時的阻塞現象
• 從map中獲取元素
  • 根據key獲取key.hashCode的hash值
  • 根據hash值與找到相應的Segment
  • 根據hash值與Segment中的HashEntry的容量-1按位與獲取HashEntry的index
  • 遍歷整個HashEntry[index]鏈表，找出hash和key與給定參數相等的HashEntry，例如e
    • 如沒找到e，返回null
    • 如找到e，獲取e.value
      • 如果e.value!=null，直接返回
      • 如果e.value==null,則先加鎖，等并發的put操作將value設置成功后，再返回value值
• 對于get操作而言，基本沒有鎖，只有當找到了e且e.value等于null,有可能是當下的這個HashEntry剛剛被創建，value屬性還沒有設置成功，這時候我們讀到是該HashEntry的value的默認值null,所以這里加鎖，等待put結束后，返回value值
• 加鎖情況（分段鎖）：
  • put
  • get中找到了hash與key都與指定參數相同的HashEntry，但是value==null的情況
  • remove
  • size()：三次嘗試后，還未成功，遍歷所有Segment，分別加鎖（即建立全局鎖）

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3、CopyOnWriteArrayList

• 線程安全且在讀操作時無鎖的ArrayList
• 采用的模式就是"CopyOnWrite"（即寫操作-->包括增加、刪除，使用復制完成）
• 底層數據結構是一個Object[]，初始容量為0，之后每增加一個元素，容量+1，數組復制一遍
• 遍歷的只是全局數組的一個副本，即使全局數組發生了增刪改變化，副本也不會變化，所以不會發生并發異常。但是，可能在遍歷的過程中讀到一些剛剛被刪除的對象
• 增刪改上鎖、讀不上鎖
• 讀多寫少且臟數據影響不大的并發情況下，選擇CopyOnWriteArrayList

4、CopyOnWriteArraySet

• 基于CopyOnWriteArrayList，不添加重復元素

5、ArrayBlockingQueue

• 基于數組、先進先出、線程安全，可實現指定時間的阻塞讀寫，并且容量可以限制
• 組成：一個對象數組+1把鎖ReentrantLock+2個條件Condition
• 三種入隊對比
  • offer(E e)：如果隊列沒滿，立即返回true； 如果隊列滿了，立即返回false-->不阻塞
  • put(E e)：如果隊列滿了，一直阻塞，直到數組不滿了或者線程被中斷-->阻塞
  • offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：在隊尾插入一個元素,，如果數組已滿，則進入等待，直到出現以下三種情況：-->阻塞
    • 被喚醒
    • 等待時間超時
    • 當前線程被中斷
• 三種出對對比
  • poll()：如果沒有元素，直接返回null；如果有元素，出隊
  • take()：如果隊列空了，一直阻塞，直到數組不為空或者線程被中斷-->阻塞
  • poll(long timeout, TimeUnit unit)：如果數組不空，出隊；如果數組已空且已經超時，返回null；如果數組已空且時間未超時，則進入等待，直到出現以下三種情況：
    • 被喚醒
    • 等待時間超時
    • 當前線程被中斷
• 需要注意的是，數組是一個必須指定長度的數組，在整個過程中，數組的長度不變，隊頭隨著出入隊操作一直循環后移
• 鎖的形式有公平與非公平兩種
• 在只有入隊高并發或出隊高并發的情況下，因為操作數組，且不需要擴容，性能很高

6、LinkedBlockingQueue

• 基于鏈表實現，讀寫各用一把鎖，在高并發讀寫操作都多的情況下，性能優于ArrayBlockingQueue
• 組成一個鏈表+兩把鎖+兩個條件
• 默認容量為整數最大值，可以看做沒有容量限制
• 三種入隊與三種出隊與上邊完全一樣，只是由于LinkedBlockingQueue的的容量無限，在入隊過程中，沒有阻塞等待

總結

以上是生活随笔為你收集整理的五种并发包总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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