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3.1同步类容器

同步类容器都是线程安全的，但在某些场景下可能需要加锁来保护复合操作。复合操作如：迭代（反复访问元素，遍历完容器中所有的元素）、跳转（根据指定的顺序找到当前元素的下一个元素）、一级条件运算。这些复合操作在多线程并发地修改容器时，可能会表现出意外的行为，最经典的便是ConcurrentModificationException，原因是当容器迭代的过程中，被并发的修改了内容，这是由于早期迭代器设计的时候并没有考虑并发修改的问题。

同步类容器：如古老的Vector、HashTable。这些容器的同步功能都是有JDK的Collections.synchronized***等工厂方法去创建实现的。其底层的机制无非就是用传统的synchronized关键字对每个公用的方法都进行同步，使得每次只能有一个线程访问容器的状态。这很明显不满足我们每天互联网时代高并发的需求，在保证线程安全的同时，也必须要有足够好的性能。

示例如下：

package com.bjsxt.base.coll012;import java.util.Collections;import java.util.HashMap;import java.util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.Vector;/** * 多线程使用Vector或者HashTable的示例（简单线程同步问题） * @author alienware */public class Tickets {   public static void main(String[] args) {      //初始化火车票池并添加火车票:避免线程同步可采用Vector替代ArrayList  HashTable替代HashMap            final Vector
   
     tickets = new Vector
    
     ();            //都是由Collections.synchronized***等工厂方法去创建实现的容器的同步功能      //Map
     
       map = Collections.synchronizedMap(new HashMap
      
       ());      for(int i = 1; i<= 1000; i++){         tickets.add("火车票"+i);      }      //    for (Iterator iterator = tickets.iterator(); iterator.hasNext();) {//       String string = (String) iterator.next();//       tickets.remove(20);//    }            for(int i = 1; i <=10; i ++){         new Thread("线程"+i){            public void run(){               while(true){                  if(tickets.isEmpty()) break;                  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---" + tickets.remove(0));               }            }         }.start();      }   }}
      
     
    
   

3.1 并发类容器

jdk1.5以后提供了多种并发类容器来替代同步类容器从而改善性能。同步类容器的状态都是串行化的。他们虽然实现了线程安全，但是严重降低了并发性，在多线程环境时，严重降低了应用程序的吞吐量。

并发类容器是专门针对并发设计的，使用ConcurrentHashMap来代替给予散列的传统的HashMap，而且在ConcurrentHashMap中，添加了一些常见复合操作的支持。以及使用了CopyOnWriteArrayList代替Vector，并发的CopyWriteArraySet，以及并发的Queue，ConcurrentLinkedQueue和LinkedBlockingQueue，前者是高性能的队列，后者是以阻塞形式的队列，具体实现Queue还有很多，例如ArrayBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue等。

1、ConcurrentMap

ConcurrentMap接口下有两个重要的实现

ConcurrentHashMap

ConcurrentSkipListMap（支持并发排序功能，弥补ConcurrentHashMap）

ConcurrentHashMap内部使用段（Segment）来表示这些不同的部分，每个段其实就是一个小的HashTable，他们有自己的锁。只要多个修改操作发生在不同的段上，他们就可以并发进行。把一个整体分成16个段（Segment）。也就是最高支持16个线程的并发修改操作。这也是在多线程场景时减小锁的粒度从而降低锁竞争的一种方案。并且代码中大多共享变量使用volatile关键字声明，目的是第一时间获取修改的内容，性能非常好。

示例如下：

package com.bfbc.base.coll013;import java.util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;public class UseConcurrentMap {   public static void main(String[] args) {      ConcurrentHashMap
   
     chm = new ConcurrentHashMap
    
     ();      chm.put("k1", "v1");      chm.put("k2", "v2");      chm.put("k3", "v3");      chm.putIfAbsent("k4", "vvvv");      //System.out.println(chm.get("k2"));      //System.out.println(chm.size());            for(Map.Entry
     
       me : chm.entrySet()){         System.out.println("key:" + me.getKey() + ",value:" + me.getValue());      }                     }}
     
    
   

2、Copy-On-Write容器

Copy-On-Write简称COW，是一种用于程序设计中的优化策略。

JDK里的COW容器有两种：CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet，COW容器非常有用，可以在非常多的并发场景中使用到。

什么是CopyOnWrite容器？

CopyOnWrite容器即写时赋值的容器。通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后新的容器里添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新的容器。这样做的好处是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。

示例如下：

package com.bfbc.base.coll013;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;public class UseCopyOnWrite {   public static void main(String[] args) {            CopyOnWriteArrayList
   
     cwal = new CopyOnWriteArrayList
    
     ();      CopyOnWriteArraySet
     
       cwas = new CopyOnWriteArraySet
      
       ();               }}
      
     
    
   

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