浅谈集合之线程安全方案

Posted 2023-03-22 Jaywee

推荐使用 JUC 的 CopyOnWriteArrayList 和 ConcurrentHashMap

List

一般方法

1. 自定义 ArrayList 子类：手动同步/加锁，复杂度高。

2. Vector（Java 1.0）：

   1. 特点：大量方法签名使用 synchronized 对象锁（全局锁）。
   2. 说明：性能差。

3. Collections.synchronizedList：（Java 1.2）同步代理类

   1. 特点：引入成员变量 mutex 对象锁，synchronized(mutex)（全局锁）。
   2. 说明：性能不是最优。

CopyOnWriteArrayList（Java 1.5 - JUC）

写时复制

1. 操作：
   1. 读：直接读取集合本身，无须加锁与阻塞（不加锁）。
   2. 写：如增删，需要加锁（避免 copy 多个副本）
      1. 线程执行写操作时，copy 一份新的数组。
      2. 对副本执行写操作。
      3. 修改引用
2. 特点：读写分离，延时更新
   1. 内存使用：写操作会额外产生一份数组，不适合大数据量场景。
   2. 最终一致性：读操作获取一份快照，不适合实时性高的场景。

Map

一般方法

1. Hashtable：（Java 1.0）同 Vector，全局锁。
2. Collections.synchronizedMap：同 synchronizedList，全局锁。

ConcurrentHashMap（JUC）

1. Java 1.7-：分段锁
   1. 将 HashMap 的 Entry 数组拆分为多段（segment）
   2. segment 是 ReentrantLock 实现类，对 segment 加锁可避免锁表。
2. Java 1.8+：CAS + synchronized（锁头结点）