【集合】List、Map、Set部分实现类是不是线程安全

Posted 2023-04-30

参考技术A

1.1   ArrayList 不是线程安全的。多线程情况下操作ArrayList 不是线性安全的，可能会抛出 java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常。
1.2   Vector 是线程安全的。Vector对add和get方法都加了关键字synchronized修饰，所以是线程安全的，但是同一时间只能有一个线程访问进行读写，所以性能慢。

1.3   Collections.synchronizedList(List<T> list) 通过Collections的synchronizedList静态方法，可以返归一个线程安全的SynchronizedList对象。SynchronizedList是Collections的静态内部类。

synchronizedLis 和 Vector的区别

1.4   CopyOnWriteArrayList<E> 写入时复制（CopyOnWrite）思想
数据存放在一个Object数组中，在进行add和set操作时会上锁，同时copy一份原始的Object数组，在完成add和set操作后，重新setArray，释放锁。get操作没有加锁，如果读的时候有多个线程正在向CopyOnWriteArrayList添加数据，不会阻塞，读还是可以读到旧的数据。

一个测试各种List是否安全的例子：

2.1   HashMap<> 不是线程安全的。多线程情况下操作HashMap不是线性安全的，可能会抛出 java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常。
  HashMap就有点复杂了，1.7由数组+链表实现，1.8由数组+链表+红黑树实现，不深入了，得单独学。
2.2   Collections.synchronizedMap( new HashMap<>()) 通过Collections的synchronizedMap静态方法，可以返归一个线程安全的SynchronizedMap对象。SynchronizedMap是Collections的静态内部类。 get和put都加锁

2.3   class ConcurrentHashMap<K,V> 来自 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap，支持检索的完全并发性和更新的高预期并发性的哈希表，单独学。
一个测试各种Map是否安全的例子：

3.1   class HashSet<E> 不是线程安全的。
  HashSetd底层由HashMap实现，HashSet的add方法调用对的是HashMap的put方法，传输的key是将传入set的元素，传入的value是一个固定的Object对象。

3.2   class TreeSet<E> 不是线程安全的。
3.3   Collections.synchronizedSet(new HashSet<>()) 是线程安全的。
3.4   class CopyOnWriteArraySet<E> 是线程安全的。
一个测试各种Set是否安全的例子：

Java中Set、List、Map集合类（接口）的特点及区别。分别都有哪些常用实现类。

Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变；

List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变；

Map：适合储存键值对的数据。

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。

Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。

参考技术A List 的数据存储方式和查询方式（数组下标）与数组类似 方便查找
Map 是以键值对的方式进行存储 多用于用户登录名记录
Set 有时用于重复值过滤 参考技术B Set无序，元素唯一 常用实现类有HashSet,TreeSet
List有序的，可以重复 常用实现类有ArrayList,LinkedList
Map是以键值出现的 常用实现类有HashMap,TreeMap 参考技术C SET无序，不可重复

List有序，可重复

Map是成对放的，一放一对。。分成KEY和VALUE本回答被提问者采纳 参考技术D

List：是存储单列数据的集合，存储的数据是有序并且是可以重复的 

Map：存储双列数据的集合，通过键值对存储数据，存储 的数据是无序的，Key值不能重复，value值可以重复 key和value是一一对应的

 

关系

 

这张图简单揭示了Set、List与Map之间的相对关系。 

Collection接口

Collection是Java中最基本的集合接口。它描述了一组有关集合操作的方法。

int Size(); //集合大小

boolean isEmpty(); //是否为空

boolean contains(Object o); //是否包含某个对象

Iterator<E> iterator(); //返回一个迭代对象，用来遍历集合中的元素

Object[] toArray(); //将集合中的元素以数组形式然后返回

<T> T[] toArray(T[] a); //上一个方法的泛型形式

boolean add(E e); //将对象e添加进集合，添加成功则返回true

boolean remove(Object o); //移除某个元素

boolean containsAll(Collection<?> c); //传入一个集合c，如果c中的元素都存在，则返回true

boolean addAll(Collection<? extends E> c); //将集合c中的元素全部添加进本集合

boolean removeAll(Collection<?> c); //本集合减去c集合中的元素

boolean retainAll(Collection<?> c); //取本集合和c集合的交集

void clear(); //清空集合

boolean equals(Object o); //判断相等

int hashCode(); //获取集合当前的hash值

Set接口

Set接口直接继承自Collection接口，并且方法接口上也一模一样。Set对添加的元素有一些要求，其不允许出现重复的元素，并且元素之间没有次序。这相当于一个不允许重复的离散的集合。因此，添加进Set的元素类型需要定义equals方法。若是使用自定义的类，则应该重写equals方法来确保实现自己需要的功能。

Set接口主要实现了两个类：HashSet，TreeSet。

HashSet是按照哈希来存取元素的，因此速度较快。HashSet继承自抽象类AbstractSet，然后实现了Set、Cloneable、Serializable接口。 
TreeSet也是继承自AbstractSet，不过不同的是其实现的是NavigableSet接口。而NavigableSet继承自SortedSet。SortedSet是一个有序的集合。其添加的元素必须实现了Comparable接口，因为其在添加一个元素的时候需要进行排序。NavigableSet则提供了更多的有关元素次序的方法。

 


LinkedHashSet也是Set的一个实现。和HashSet类似，只不过内部用链表来维护，按照元素插入次序来保存。

List接口

List接口也是继承自Collection。与Set不同的是，List可以存储重复的元素。主要有两种实现：ArrayList和LinkedList。 
ArrayList没有什么好说的，就像传统的数组一样，有着很快的随机存取速度，但是插入删除的速度就很慢。 
LinkedList则与ArrayList恰恰相反，因为用链表来保存数据，所以插入删除元素的速度很快，但是访问数据的速度就不如ArrayList了。

Map接口

Map（映射）是一个存储键值对的容器接口。每一个元素包含一个key对象和value对象，且元素不允许重复。 
Map接口的实现有以下几个： 
HashMap是最常用的一个实现。HashMap使用hash映射来存取数据，这个速度是相当快，是O(1)的速度。其容量capacity，和负载因子load factor可以在一开始设定。当元素个数达到capacity*load factor的时候，就会进行扩容。 
LinkedHashMap和HashMap类似，只不过内部用链表来维护次序。因此遍历时候的顺序是其插入顺序。 
TreeMap是基于红黑树的Map，插入的数据被有次序保存，并且有很高的效率。因此在遍历输出的时候可以得到排序的数据。但是这要求插入的数据实现了comparable接口。

总结

Collection、Set、List和Map都是接口，不能被实例化。

Set和List都继承自Collection，而Map则和Collection没什么关系。

Set和List的区别在于Set不能重复，而List可以重复。

Map和Set与List的区别在于，Map是存取键值对，而另外两个则是保存一个元素。

希望对您有所帮助！~