Java核心技术 卷1 多线程----线程安全的集合

Posted 2020-10-15

　　如果多线程要并发的修改一个数据结构，例如散列表，那么很容易会破坏这个数据结构。一个线程可能要开始向表中插入一个新元素。假定在调整散列表各个桶之间的链接关系的过程中，被剥夺了控制权。如果另一个线程也开始遍历同一个链表，可能使用无效的链接并造成混乱，会抛出异常或者陷入死循环。

　　可以通过提供锁来保护共享数据结构，但是选择线程安全的实现作为替代可能更容易些。上一篇讨论的阻塞队列就是线程安全的集合。接下来讨论java类库提供的另外一些线程安全的集合。

　　高效的映射表、集合和队列

　　java.util.concurrent包提供了映射表、有序集合和队列的高效实现：ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet和ConcurrentLinkedQueue。

java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue<E>

• ConcurrentLinkedQueue<E>() 构造一个可以被多线程安全访问的无边界非阻塞的队列。
• ConcurrentSkipListSet<E>(Comparateor<? super E> comp)    构造一个可以被多线程安全访问的有序集

java.util.concurrent.ConcurrentSkipListMap<K,V>

• ConcurrentHashMap<K,V>()
• ConcurrentHashMap<K,V>(int initialCapacity)
• ConcurrentHashMap<K,V>(int initialCapacity,float loadFactor,int concurrencyLevel)

　　参数：initialCapacity 集合的初始容量。默认值16

　　　　   loadFactor      控制调整：如果每一个桶的平均负载超过这个因子，表的大小会被重新调整。默认值为0.75.

　　　　　concurrencyLevel 并发写者结束 的估计数目。

• ConcurrentSkipListMap<K,V>
• ConcurrentSkipListSet<K,V>（Comparator<? super k） comp）

　　构造一个可以被多线程安全访问的有序的映象表。第一个构造器要求键实现Comparable接口。

• V putIfAbsent(K key,V value)

　　如果该键没有在映像表中出现，则将给定的值同给定的键关联起来，并返回null。否则返回与该键关键的现有值。

• boolean remove(K key,V value)

　　如果给定的键与给定的值关联，删除给定的键与值并返回真。否则，返回false.

• boolean replace(K key,V oldValue,V newValue)

　　如果给定的键当前与oldvalue相关联，用它与newValue关联。否则返回false

写数组的拷贝

　　CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet是线程安全的集合。其中所有的修改线程对底层数组进行复制。如果在集合上进行迭代的线程数超过修改线程数，这样的安排是很有用的。当构建一个迭代器的时候，它包含一个对当前数组的引用。如果数组后来被修改了，迭代器仍然引用旧数组，但是，集合的数组已经被替换了。因为旧的迭代器拥有一致的视图，访问无须任何同步开销。