Java并发集合——ArrayBlockingQueue ，LinkedBlockingQueue，ConcurrentHashMap

Posted 2023-02-15 大雄童鞋

先看几个图了解下基本结构：

其中：

ArrayBlockingQueue extends AbstractQueue implements BlockingQueue 
LinkedBlockingQueue extends AbstractQueue implements BlockingQueue
ConcurrentHashMap extends AbstractMap implements ConcurrentMap

定义

• ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue 底层采用数组来实现，其并发控制采用可重入锁来控制，
不管是插入操作还是读取操作，都需要获取到锁才能进行操作
ArrayBlockingQueue只有1个锁，添加数据和删除数据的时候只能有1个被执行，不允许并行执行。

• LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue有2个锁，放锁和拿锁，
底层基于单向链表实现的阻塞队列，内部使用放锁和拿锁，这两个锁实现阻塞
添加数据和删除数据是可以并行进行的，当然添加数据和删除数据的时候只能有1个线程各自执行。

• ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap使用分段锁技术，将数据分成一段一段的存储，
然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一段数据的时候，其他段的数据也能被其他线程访问，能够实现真正的并发访问

最后通俗的总结下区别

1、原理区别
ArrayBlockingQueue 底层是数组，1个锁
LinkedBlockingQueue 底层是单向链表，2个锁
ConcurrentHashMap 底层是分段锁，一段数据一个锁

2、并发方面
ArrayBlockingQueue 串行执行，不能并发
LinkedBlockingQueue 不同功能可并发，同一功能只能单线程
（不可2个线程同时添加数据）
ConcurrentHashMap 真正的并发（因为是分段存储数据）

附加：

HashMap是我们平时开发过程中用的比较多的集合，但它是非线程安全的，在涉及到多线程并发的情况，进行put操作有可能会引起死循环，导致CPU利用率接近100%。

final HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>(2);
for (int i = 0; i < 10000; i++) 
    new Thread(new Runnable() 
        @Override
        public void run() 
            map.put(UUID.randomUUID().toString(), "");
        
    ).start();

解决方案有Hashtable和Collections.synchronizedMap(hashMap)，不过这两个方案基本上是对读写进行加锁操作，一个线程在读写元素，其余线程必须等待，性能可想而知。
所以，Doug Lea给我们带来了并发安全的ConcurrentHashMap

具体可见：
解读 Java 并发队列 BlockingQueue
Java阻塞队列ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue实现原理分析
ConcurrentHashMap总结
ConcurrentHashMap原理分析
Java多线程/并发10、不可重入锁（自旋锁）、可重入锁