1.那么如何可以把ArrayList变成线程安全的容器呢？

其实，思路很简单，只要把非线程安全的容器封装在对象内部，然后控制好访问方法即可。

下面我们就以 ArrayList 为例，看看如何将它变成线程安全的。

SafeArrayList<T>{
  List<T> c = new ArrayList<>(); //封装ArrayList
  //控制访问路径
  synchronized T get(int idx){
    return c.get(idx);
  }
  synchronized  void add(int idx, T t) {
    c.add(idx, t);
  }
  synchronized  boolean addIfNotExist(T t){
    if(!c.contains(t)) {
      c.add(t);
      return true;
    }
    return false;
  }
}

上面封装ArrayList，然后用synchronized锁住访问ArrayList方法，即只能一个线程访问ArrayList，就变成线程安全的了，那么所有的非线程安全的容器不都可以这样实现线程安全么？

2. 同步容器

java SDK想到上面那种情况，提供了该方法。

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Set set = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
Map map = Collections.synchronizedMap(new HashMap());

注意：线程安全的容器调用单个方法没问题，但是在调用多个方法，即，组合操作时需要注意竞态条件问题。
就比如用迭代器遍历容器。

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Iterator i = list.iterator(); 
while (i.hasNext())
  foo(i.next());

虽然容器是线程安全的，访问单个方法没有问题，但是组合起来就存在安全问题了，当线程T1访问i.hasNext()，线程T2访问i.next()，那么线程T1在访问i.next()就存在问题了。
正确做法：

List list = Collections. synchronizedList(new ArrayList());
synchronized (list) {  //加锁之后只能一个线程访问这两个组合操作了
  Iterator i = list.iterator(); 
  while (i.hasNext())
    foo(i.next());
}

Java 提供的同步容器还有 Vector、Stack 和 Hashtable，同样是基于 synchronized 实现的，对这三个容器的遍历，同样要加锁保证互斥。

3. 并发容器

java1.5版本之前的所谓的线程安全的容器指的是同步容器。因为是synchronized实现保证互斥，串行化太高，性能太差。
之后 java 1.5版本之后提供了性能更高的容器，一般称为并发容器。

并发容器依然是那四大类：
在这里插入图片描述

3.1 List

List 里面只有一个实现类就是 CopyOnWriteArrayList。CopyOnWrite，顾名思义就是写的时候会将共享变量新复制一份出来，这样做的好处是读操作完全无锁。

结合下图，理解CopyOnWriteArrayList的原理。
CopyOnWriteArrayList内部维护了一个数组，成员变量array指向数组,，所有的读操作都是基于这个array进行的。如果在遍历的同时，还有一个写操作，例如增加元素9，，它会将原数组复制一份，然后对copy的数组写操作，执行完，将array指向copy的数组。
应用场景：CopyOnWriteArrayList仅适用于写操作非常少的场景，而且能够容忍读写的短暂不一致。比如上面的操作，写入的元素并不能被立即遍历到。
注意：CopyOnWriteArrayList 迭代器是只读的，不支持增删改。因为迭代器遍历的仅仅是一个快照，而对快照进行增删改是没有意义的。

3.2 Map

Map 接口的两个实现是 ConcurrentHashMap 和 ConcurrentSkipListMap。

区别： ConcurrentHashMap 的key是无序的。 ConcurrentSkipListMap 的 key 是有序的。
下面这个表格总结了 Map 相关的实现类对于 key 和 value 的要求。
性能：ConcurrentSkipListMap 里面的 SkipList 本身就是一种数据结构，中文一般都翻译为“跳表”。跳表插入、删除、查询操作平均的时间复杂度是 O(log n)，理论上和并发线程数没有关系，所以在并发度非常高的情况下，若你对 ConcurrentHashMap 的性能还不满意，可以尝试一下 ConcurrentSkipListMap。

3.3 Set

Set 接口的两个实现是 CopyOnWriteArraySet 和 ConcurrentSkipListSet，

使用场景可以参考前面讲述的 CopyOnWriteArrayList(读多写少) 和 ConcurrentSkipListMap（key有序），它们的原理都是一样的，这里就不再赘述了。

3.4 Queue

java并发包中队列可以分为两个维度来分类：

阻塞和非阻塞：阻塞是指队列满了，入队操作阻塞，队列空是，出队操作阻塞。Java并发包中用Blocking关键字表示阻塞队列。
单端和双端：单端只能队尾入队，队首出队；双端是队尾和队首都可以入队出队。单端队列用Queue标识，双端队列用Deque标识

两个维度组合后分为四大类：

单端阻塞队列：实现有 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、LinkedTransferQueue、PriorityBlockingQueue 和 DelayQueue。

ArrayBlockingQueue：内部一般会持有一个数组队列。

LinkedBlockingQueue：内部一般会持有一个链表队列。

SynchronousQueue：不持有队列，生产者消费者模式，生产者的线程入队操作必须等待消费者线程的出队操作。

LinkedTransferQueue：融合LinkedBlockingQueue和SynchronousQueue的功能，性能比LinkedBlockingQueue好。

PriorityBlockingQueue 支持按照优先级出队。

DelayQueue 支持延时出队。