http://chenzehe.iteye.com/blog/1779990

Java在JDK1.5之前基本上對(duì)所有集合都實(shí)現(xiàn)了線程同步版本synchronized*，用集合工具類Collections即可得到，如下都為Collections中的方法：

static <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c) 返回指定 collection 支持的同步（線程安全的）collection。 static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list) 返回指定列表支持的同步（線程安全的）列表。 static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m) 返回由指定映射支持的同步（線程安全的）映射。 static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s) 返回指定 set 支持的同步（線程安全的）set。 static <K,V> SortedMap<K,V> synchronizedSortedMap(SortedMap<K,V> m) 返回指定有序映射支持的同步（線程安全的）有序映射。 static <T> SortedSet<T> synchronizedSortedSet(SortedSet<T> s) 返回指定有序 set 支持的同步（線程安全的）有序 set。
其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是在內(nèi)部維護(hù)一個(gè)對(duì)應(yīng)的集合類型，然后相應(yīng)所有的操作都加上同步關(guān)鍵字synchronized，同步方法內(nèi)再調(diào)用內(nèi)部集合的方法，如下為synchronizedMap的實(shí)現(xiàn)：

http://xyiyy.iteye.com/blog/361905

不過(guò)在使用Iterator遍歷對(duì)象時(shí)，仍必須實(shí)現(xiàn)同步化。因?yàn)檫@樣的List使用iterator()方法返回的Iterator對(duì)象，并沒(méi)有保證線程安全。一個(gè)實(shí)現(xiàn)遍歷的例子如下：

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); ... synchronized(list) {Iterator i = list.iterator();while(i.hasNext()){foo(i.next());} }
J2SE5.0之后，新增了java.util.concurrent這個(gè)包，其中包括一些確保線程安全的Collection類，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet等。這些對(duì)象與先前介紹的Map、List、Set等對(duì)象是相同的，不同的是增加了同步的功能，而且依對(duì)象存取時(shí)的需求不同而有不同的同步化實(shí)現(xiàn)，以同時(shí)確保效率和安全性。例如ConcurrentHashMap對(duì)Hash Table中不同的區(qū)段進(jìn)行同步化。

使用Collections.synchronizedList/Set/Map可能獲得一個(gè)線程安全的容器，但是效率并不是最高

對(duì)于Map而言，推薦使用ConcurrentHashMap

ConcurrentlinkedQueue的效率也高于BlockingQueue，BlockingQueue是一個(gè)接口，對(duì)應(yīng)有兩個(gè)具體的類，ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingDeque沒(méi)有進(jìn)行讀寫鎖的分離，同一時(shí)間只能有一個(gè)線程訪問(wèn)，因此，效率低于LinkedBlockingQueue

這是因?yàn)镃oncurrent系列都通過(guò)冗余空間獲得了近乎無(wú)鎖的效率

1. CopyOnWriteArrayList

適用于大多是讀，而寫很少的環(huán)境下。

CopyOnWriteArrayList在進(jìn)行數(shù)據(jù)修改時(shí)，都不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖定，每次修改時(shí)，先拷貝整個(gè)數(shù)組，然后修改其中的一些元素，完成上述操作后，替換整個(gè)數(shù)組的指針。 對(duì)CopyOnWriteArrayList進(jìn)行讀取時(shí)，也不進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖定，直接返回需要查詢的數(shù)據(jù)，如果需要返回整個(gè)數(shù)組，那么會(huì)將整個(gè)數(shù)組拷貝一份，再返回，保證內(nèi)部array在任何情況下都是只讀的。
應(yīng)用場(chǎng)景 正因?yàn)樯鲜鲎x寫特性，如果需要頻繁對(duì)CopyOnWriteArrayList進(jìn)行修改，而很少讀取的話，那么會(huì)嚴(yán)重降低系統(tǒng)性能。 因?yàn)闆](méi)有鎖的干預(yù)，所以CopyOnWriteArrayLIst在少量修改，頻繁讀取的場(chǎng)景下，有很好的并發(fā)性能。

在那些遍歷操作大大地多于插入或移除操作的并發(fā)應(yīng)用程序中，一般用?CopyOnWriteArrayList?類替代?ArrayList?。如果是用于存放一個(gè)偵聽器（listener）列表，例如在AWT或Swing應(yīng)用程序中，或者在常見(jiàn)的JavaBean中，那么這種情況很常見(jiàn)（相關(guān)的CopyOnWriteArraySet?使用一個(gè)?CopyOnWriteArrayList?來(lái)實(shí)現(xiàn)?Set?接口） 。

如果您正在使用一個(gè)普通的?ArrayList?來(lái)存放一個(gè)偵聽器列表，那么只要該列表是可變的，而且可能要被多個(gè)線程訪問(wèn)，您 就必須要么在對(duì)其進(jìn)行迭代操作期間，要么在迭代前進(jìn)行的克隆操作期間，鎖定整個(gè)列表，這兩種做法的開銷都很大。當(dāng)對(duì)列表執(zhí)行會(huì)引起列表發(fā)生變化的操作時(shí)，?CopyOnWriteArrayList?并不是為列表創(chuàng)建一個(gè)全新的副本，它的迭代器肯定能夠返回在迭代器被創(chuàng)建時(shí)列表的狀態(tài)，而不會(huì)拋出?ConcurrentModificationException?。在對(duì)列表進(jìn)行迭代之前不必克隆列表或者在迭代期間鎖 定列表，因?yàn)榈魉吹降牧斜淼母北臼遣蛔兊?。換句話說(shuō)，?CopyOnWriteArrayList?含有對(duì)一個(gè)不可變數(shù)組的一個(gè)可變的引用，因此，只要保留好那個(gè)引用，您就可以獲得不可變的線程安全性的好處，而且不用鎖 定列表。

package javatest;import java.io.*; import java.io.FileInputStream; import java.lang.reflect.*; import java.util.*; import java.util.concurrent.*;import info.*;public class test {class writer implements Runnable {List<Integer> ls;public writer(List<Integer> ls) {this.ls = ls;}public void run(){for (int i = 6; i < 12; ++i) {ls.add(i);System.out.println("add " + i);try {Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}class del implements Runnable {List<Integer> ls;public del(List<Integer> ls) {this.ls = ls;}public void run() {int i = 0;while (i < 6 && !ls.isEmpty()) {//unsafe++i;int len = ls.size();if (len >= 2) {System.out.println("rm " + ls.get(len - 2));ls.remove(len - 2);//unsafe}try {Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}public static void main(String[] args) {test t = new test();CopyOnWriteArrayList<Integer> ls = new CopyOnWriteArrayList<Integer>(Arrays.asList(1,2,3,4));new Thread(t.new writer(ls)).start();new Thread(t.new del(ls)).start();Iterator<Integer> it = ls.iterator();while (it.hasNext()) {System.out.println(it.next());//it.remove();try {Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}
創(chuàng)建迭代器時(shí), 迭代器就初始化了當(dāng)前數(shù)組的快照. 就算迭代期間進(jìn)行了寫操作, 也不會(huì)影響到迭代器中的snapshot數(shù)組. 所以CopyOnWriteArrayList返回的迭代器只反應(yīng)迭代發(fā)生時(shí)CopyOnWriteArrayList對(duì)象所持有的集合, 迭代期間發(fā)生的改變不會(huì)反應(yīng)出來(lái).所以在用iterator遍歷的時(shí)候不需要額外的同步操作，但是it.remove不是同步操作，如果第66行不被注釋，會(huì)產(chǎn)生異常

http://ifeve.com/why-is-there-not-concurrent-arraylist-in-java-util-concurrent-package

問(wèn)：JDK 5在java.util.concurrent里引入了ConcurrentHashMap，在需要支持高并發(fā)的場(chǎng)景，我們可以使用它代替HashMap。但是為什么沒(méi)有ArrayList的并發(fā)實(shí)現(xiàn)呢？難道在多線程場(chǎng)景下我們只有Vector這一種線程安全的數(shù)組實(shí)現(xiàn)可以選擇么？為什么在java.util.concurrent 沒(méi)有一個(gè)類可以代替Vector呢？

答：我認(rèn)為在java.util.concurrent包中沒(méi)有加入并發(fā)的ArrayList實(shí)現(xiàn)的主要原因是：很難去開發(fā)一個(gè)通用并且沒(méi)有并發(fā)瓶頸的線程安全的List。

像ConcurrentHashMap這樣的類的真正價(jià)值（The real point / value of classes）并不是它們保證了線程安全。而在于它們?cè)诒ＷC線程安全的同時(shí)不存在并發(fā)瓶頸。舉個(gè)例子，ConcurrentHashMap采用了鎖分段技術(shù)和弱一致性的Map迭代器去規(guī)避并發(fā)瓶頸。

所以問(wèn)題在于，像“Array List”這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，你不知道如何去規(guī)避并發(fā)的瓶頸。拿contains() 這樣一個(gè)操作來(lái)說(shuō)，當(dāng)你進(jìn)行搜索的時(shí)候如何避免鎖住整個(gè)list？

另一方面，Queue 和Deque (基于Linked List)有并發(fā)的實(shí)現(xiàn)是因?yàn)樗麄兊慕涌谙啾萀ist的接口有更多的限制，這些限制使得實(shí)現(xiàn)并發(fā)成為可能。

CopyOnWriteArrayList是一個(gè)有趣的例子，它規(guī)避了只讀操作（如get/contains）并發(fā)的瓶頸，但是它為了做到這點(diǎn)，在修改操作中做了很多工作和修改可見(jiàn)性規(guī)則。 此外，修改操作還會(huì)鎖住整個(gè)List，因此這也是一個(gè)并發(fā)瓶頸。所以從理論上來(lái)說(shuō)，CopyOnWriteArrayList并不算是一個(gè)通用的并發(fā)List。

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見(jiàn)證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的并发容器的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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