JAVA集合之并发集合

news2025/7/14 8:10:34

        从Java 5 开始,在java.util.concurrent 包下提供了大量支持高效并发访问的集合接口和实现类,如下图所示:

        以CopyOnWrite开头的集合即写时复制的容器。通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的时候,不直接往容器添加,而是先将容器进行Copy,复制出一个新的容器,然后往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。

        以Concurrent开头的集合类代表了支持并发访问的集合,它们可以支持多个线程并发写入访问,这些写入线程的所有操作都是线程安全的,但读取操作不必锁定。以Concurrent 开头的集合类采用了更复杂的算法来保证永远不会锁住整个集合,因此在并发写入时有较好的性能。

下列是并发集合列表:

接口

特性

适用场景

Queue

ArrayBlockingQueue

有界、阻塞、线程安全、FIFO

生产者、消费者场景比较合适,并且支持FIFO

Queue

LinkedTransferQueue

阻塞、线程安全、FIFO

Queue

PriorityBlockingQueue

阻塞、优先级

要使用FIFO,您需要插入一个新的FIFOEntry(anEntry),而不是普通的entry对象

Queue

SynchronousQueue

阻塞、FIFO、线程安全、同步队列

只允许一个值添加、取出,无容量

Queue

ConcurrentLinkedQueue

线程安全、FIFO

线程安全,但一边遍历一边poll还是不行的

Deque

ConcurrentLinkedDeque

线程安全、链表

链表式操作,可对队首队尾直接操作

Map

ConcurrentHashMap

非阻塞、线程安全

Map

ConcurrentSkipListMap

线程安全

构造函数支持排序,甚至可按照复合类型字段排序

Map

ConcurrentSkipListSet

线程安全

构造函数支持排序,甚至可按照复合类型字段排序

List

CopyOnWriteArrayList

线程安全

1、读写分离,读和写分开,需要读和写时都是对拷贝的副本进行操作。

2、最终一致性

缺点:

1、由于写操作的时候,需要拷贝数组,会消耗内存,如果原数组的内容比较多的情况下,可能导致young gc或者full gc

2、不能用于实时读的场景,像拷贝数组、新增元素都需要时间,所以调用一个set操作后,读取到数据可能还是旧的,虽然CopyOnWriteArrayList 能做到最终一致性,但是还是没法满足实时性要求;

3、CopyOnWriteArrayList 合适读多写少的场景,不过这类慎用

因为谁也没法保证CopyOnWriteArrayList 到底要放置多少数据,万一数据稍微有点多,每次add/set都要重新复制数组,这个代价实在太高昂了。在高性能的互联网应用中,这种操作分分钟引起故障。

Set

CopyOnWriteArraySet

线程安全

1、读写分离,读和写分开,需要读和写时都是对拷贝的副本进行操作。

2、不存储重复对象

3、最终一致性

Queue

DelayQueue

阻塞、线程安全、FIFO

某对象在getDelay方法返回0或者负数时,才能从take方法中获取到值,否则一直阻塞

Queue

LinkedBlockingQueue

有界、阻塞、线程安全、FIFO、链表

Queue

LinkedBlockingDeque

有界、阻塞、线程安全、FIFO、链表

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