Java集合(实现类线程安全性)
轉載自??Java集合(實現類線程安全性)
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1、集合和Map
? ? 下圖是Java集合的Collection集合體系的繼承樹:
? ? 下圖是Java的Map體系的繼承樹:
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? ? 對于Set、List、Queue和Map四種集合,最常用的是HashSet、TreeSet、ArrayList、ArrayQueue、LinkedList和HashMap、TreeMap等實現類。
? ??其中Vector、HashTable、Properties是線程安全的。其中ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等都是線程不安全的。(線程不安全是指:當多個線程訪問同一個集合或Map時,如果有超過一個線程修改了ArrayList集合,則程序必須手動保證該集合的同步性。)
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2、包裝線程不安全的集合
? ? 當多個并發向這些集合中存、取元素時,就可能會破壞這些集合的數據完整性。
? ? 如果程序中有多個線程可能訪問以上這些集合,就可以使用Collections提供的類方法把這些集合包裝成線程安全的集合。Collections提供了如下幾個靜態方法。
- <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c): 返回指定collection 對應的線程安全的collection。
- static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list): 返回指定List對象對應的線程安全的List 對象。
- static <K, V> Map<K, V> synchronizedMap(Map<K, V> m): 返回指定Map對象對應的線程安全的Map對象。
- static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s): 返回指定Set對象對應的線程安全的Set對象。
- static <K, V> SortedMap<K, V> synchronizedSortedMap(SortedMap<K, V> m): 返回指定SortedMap對象對應的線程安全的SortedMap對象。
- static <T> SortedSet<T> synchronizedSortedSet(SortedSet<T> s): 返回指定SortedSet對象對應的線程安全的SortedSet對象。
? ? 例如需要在多線程里使用線程安全的HashMap對象(如果需要把某個集合包裝成線程安全的集合,則應該在創建之后立即包裝,如下程序所示),則可以采用如下代碼:
? ? // 使用Collections 的 synchronizedMap 方法將一個普通的HashMap包裝成線程安全的類
? ? HashMap m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
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3、線程安全的集合類
? ? 從Java 5 開始,在java.util.concurrent 包下提供了大量支持高效并發訪問的集合接口和實現類,如下圖所示:
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? ? 從上圖中所示的類圖可以看出,這些線程安全的集合類可以分為如下兩類。
- 以Concurrent 開頭的集合類,如ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet、ConcurrentLinkedQueue 和 ConcurrentLinkedDeque。
- 以CopyOnWrite 開頭的集合類,如CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet。
? ? 其中以Concurrent 開頭的集合類代表了支持并發訪問的集合,它們可以支持多個線程并發寫入訪問,這些寫入線程的所有操作都是線程安全的,但讀取操作不必鎖定。以Concurrent 開頭的集合類采用了更復雜的算法來保證永遠不會鎖住整個集合,因此在并發寫入時有較好的性能。
? ? 當多個線程共享訪問一個公共集合時,ConcurrentLinkedQueue 是一個恰當的選擇。ConcurrentLinkedQueue集合時無需等待。
? ? 在默認情況下,ConcurrentHashMap 支持16個線程并發寫入,當有超過16 個線程并發向該Map 中寫入數據時,可能有一些線程需要等待。實際上,程序通過設置concurrentLevel 構造參數(默認值為16)來支持更多的并發寫入線程。
? ? 與前面介紹的HashMap 和普通集合不同的是,因為ConcurrentLinkedQueue 和 ConcurrenthashMap 支持多線程并發訪問,所以當使用迭代來遍歷集合時,該迭代器可能不能反映出創建迭代器之后所做的修改,但程序不會拋出任何異常。
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總結
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