1、常用的五種并發(fā)包

• ConcurrentHashMap
• CopyOnWriteArrayList
• CopyOnWriteArraySet
• ArrayBlockingQueue
• LinkedBlockingQueue

2、ConcurrentHashMap

• 線程安全的HashMap的實(shí)現(xiàn)
• 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：一個(gè)指定個(gè)數(shù)的Segment數(shù)組，數(shù)組中的每一個(gè)元素Segment相當(dāng)于一個(gè)HashTable（一個(gè)HashEntry[]）
• 擴(kuò)容的話，只需要擴(kuò)自己的Segment而非整個(gè)table擴(kuò)容
• key與value均不可以為null，而hashMap可以
• 向map添加元素
  • 根據(jù)key獲取key.hashCode的hash值
  • 根據(jù)hash值算出將要插入的Segment
  • 根據(jù)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(jù)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(jié)點(diǎn)插入鏈頭，原來的頭節(jié)點(diǎn)設(shè)為新節(jié)點(diǎn)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(gè)Segment來存儲(chǔ)key-value，這樣的話put的時(shí)候只鎖住當(dāng)前的Segment，可以避免put的時(shí)候鎖住整個(gè)map，從而減少了并發(fā)時(shí)的阻塞現(xiàn)象
• 從map中獲取元素
  • 根據(jù)key獲取key.hashCode的hash值
  • 根據(jù)hash值與找到相應(yīng)的Segment
  • 根據(jù)hash值與Segment中的HashEntry的容量-1按位與獲取HashEntry的index
  • 遍歷整個(gè)HashEntry[index]鏈表，找出hash和key與給定參數(shù)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(fā)的put操作將value設(shè)置成功后，再返回value值
• 對于get操作而言，基本沒有鎖，只有當(dāng)找到了e且e.value等于null,有可能是當(dāng)下的這個(gè)HashEntry剛剛被創(chuàng)建，value屬性還沒有設(shè)置成功，這時(shí)候我們讀到是該HashEntry的value的默認(rèn)值null,所以這里加鎖，等待put結(jié)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(shù)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(shí)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(fù)制完成）
• 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)Object[]，初始容量為0，之后每增加一個(gè)元素，容量+1，數(shù)組復(fù)制一遍
• 遍歷的只是全局?jǐn)?shù)組的一個(gè)副本，即使全局?jǐn)?shù)組發(fā)生了增刪改變化，副本也不會(huì)變化，所以不會(huì)發(fā)生并發(fā)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(shù)據(jù)影響不大的并發(fā)情況下，選擇CopyOnWriteArrayList

4、CopyOnWriteArraySet

• 基于CopyOnWriteArrayList，不添加重復(fù)元素

5、ArrayBlockingQueue

• 基于數(shù)組、先進(jìn)先出、線程安全，可實(shí)現(xiàn)指定時(shí)間的阻塞讀寫，并且容量可以限制
• 組成：一個(gè)對象數(shù)組+1把鎖ReentrantLock+2個(gè)條件Condition
• 三種入隊(duì)對比
  • offer(E e)：如果隊(duì)列沒滿，立即返回true； 如果隊(duì)列滿了，立即返回false-->不阻塞
  • put(E e)：如果隊(duì)列滿了，一直阻塞，直到數(shù)組不滿了或者線程被中斷-->阻塞
  • offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：在隊(duì)尾插入一個(gè)元素,，如果數(shù)組已滿，則進(jìn)入等待，直到出現(xiàn)以下三種情況：-->阻塞
    • 被喚醒
    • 等待時(shí)間超時(shí)
    • 當(dāng)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(duì)
  • take()：如果隊(duì)列空了，一直阻塞，直到數(shù)組不為空或者線程被中斷-->阻塞
  • poll(long timeout, TimeUnit unit)：如果數(shù)組不空，出隊(duì)；如果數(shù)組已空且已經(jīng)超時(shí)，返回null；如果數(shù)組已空且時(shí)間未超時(shí)，則進(jìn)入等待，直到出現(xiàn)以下三種情況：
    • 被喚醒
    • 等待時(shí)間超時(shí)
    • 當(dāng)前線程被中斷
• 需要注意的是，數(shù)組是一個(gè)必須指定長度的數(shù)組，在整個(gè)過程中，數(shù)組的長度不變，隊(duì)頭隨著出入隊(duì)操作一直循環(huán)后移
• 鎖的形式有公平與非公平兩種
• 在只有入隊(duì)高并發(fā)或出隊(duì)高并發(fā)的情況下，因?yàn)椴僮鲾?shù)組，且不需要擴(kuò)容，性能很高

6、LinkedBlockingQueue

• 基于鏈表實(shí)現(xiàn)，讀寫各用一把鎖，在高并發(fā)讀寫操作都多的情況下，性能優(yōu)于ArrayBlockingQueue
• 組成一個(gè)鏈表+兩把鎖+兩個(gè)條件
• 默認(rèn)容量為整數(shù)最大值，可以看做沒有容量限制
• 三種入隊(duì)與三種出隊(duì)與上邊完全一樣，只是由于LinkedBlockingQueue的的容量無限，在入隊(duì)過程中，沒有阻塞等待

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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