并发类容器-第二讲

Posted 2022-02-12 lys-lyy

一、首先我们来熟悉一下跳表（数据结构和算法）

参考资料：

https://www.cnblogs.com/seniusen/p/9870398.html

https://blog.csdn.net/u010425776/article/details/54890215

跳表的由来：
作用：存储有序序列，并且实现高效的查找与插入删除。
存储有序序列最简单的办法就是使用数组，从而查找可以采用二分搜索，但插入删除需要移动元素较为低效。
因此出现了二叉搜索树，用来解决插入删除移动元素的问题。但二叉搜索树在最坏情况下会退化成一条单链表，搜索的效率降为O(n)。
为了避免二叉搜索树的退化，出现了二叉平衡树，它在每次插入删除节点后都会重新调整树形，使得它仍然保持平衡，从而保证了搜索效率，也保证了插入删除的效率。
此外，根据平衡算法的不同，二叉平衡树又分为：B+树、B-树、红黑树。
但平衡算法过于复杂，因此出现跳表。

二、ConcurrentSkipListMap 分析

参考文献：

https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3498556.html（比较详细）

简单总结：

ConcurrentSkipListMap是线程安全的有序的哈希表，适用于高并发的场景。
ConcurrentSkipListMap和TreeMap，它们虽然都是有序的哈希表。

       但是，第一，它们的线程安全机制不同，TreeMap是非线程安全的，而ConcurrentSkipListMap是线程安全的。第二，ConcurrentSkipListMap是通过跳表实现的，而TreeMap是通过红黑树实现的。
关于跳表(Skip List)，它是平衡树的一种替代的数据结构，但是和红黑树不相同的是，跳表对于树的平衡的实现是基于一种随机化的算法的，这样也就是说跳表的插入和删除的工作是比较简单的。

三、ConcurrentSkipListSet

参考文献：

https://www.cnblogs.com/duanxz/p/3549633.html（还算是比较详细）

简单总结：

ConcurrentSkipListSet是线程安全的有序的集合，适用于高并发的场景。
ConcurrentSkipListSet和TreeSet，它们虽然都是有序的集合。但是，第一，它们的线程安全机制不同，TreeSet是非线程安全的，而ConcurrentSkipListSet是线程安全的。第二，ConcurrentSkipListSet是通过ConcurrentSkipListMap实现的，而TreeSet是通过TreeMap实现的。

 

四、ConcurrentLinkedQueue

无界非阻塞队列，底层是个链表，遵循先进先出原则。

add,offer将元素插入到尾部，peek（拿头部的数据，但是不移除）和poll（拿头部的数据，但是移除）

五、写时复制容器 （CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet）

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，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后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。所以写时复制容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。如果读的时候有多个线程正在向容器添加数据，读还是会读到旧的数据，因为写的时候不会锁住旧的，只能保证最终一致性。

适用读多写少的并发场景，常见应用：白名单/黑名单， 商品类目的访问和更新场景。

存在内存占用问题。