架构师养成--7.同步类容器和并发类容器

Posted 2020-08-23 司广孟

一、同步类容器

同步类容器都是线程安全的，但在某些场景下可能需要加锁来保护复合操作。复合类操作如：迭代(反复访问元素，遍历完容器中的所有元素)、跳转(根据指定的顺序找到当前元素的下一个元素)、以及条件运算。这些复合操作在多线程并发的修改容器时，可能会表现出意外的行为，最经典的便是ConcurrentModificationException，原因是当容器迭代的过程中，被并发的修改了内容，这是由于早期迭代器设计的时候并没有考虑并发修改的问题。

同步类容器：如古老的Vector/HashTable。这些容器的同步功能其实都是有JDK的Collections.syncronized等工厂方法区创建实现的。其底层的机制无非就是用传统的synchronized关键字对每个公用的方法都进行同步，使得每次只能有一个线程访问容器的状态。这很明显不满足我们今天互联网时代高并发的需求，在保证线程安全的同时，也必须有足够好的性能。

 

二、并发类容器

jdk5.0以后提供了多种并发类容器来替代同步类从而改善性能。同步类容器的状态都是串行化的。他们虽然实现了线程安全，但是严重降低了并发性，在多线程环境时，严重降低了应用的吞吐量。

并发类容器时专门针对并发设计的，使用ConcurrentHashMap来代替给予散列的传统的HashTable，而且在ConcurrentHashMap中，添加了一些常见复合操作的支持。以及使用了CopyOnWriteArryList代替vector，并发的CopyonWriteArraySet以及并发的queue，ConcurrentLinkedQueue和LinkedBlockingQueue，前者是高性能的队列，后者是以阻塞形式的队列，具体实现Queue还有很多，例如ArrayBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue等。