同步类容器:
同步类容器都是线程安全的,但是在某些场景下需要加锁来保护符合操作,符合操作,如:迭代(反复访问元素,遍历容器中的所有元素),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.这些符合操作在多线程并发地修改容器时,可能会表现出意外的行为,最经典的就是ConcurrentModificationException,原因是当容器迭代的过程中,被并发地修改了内容,这是由于早期迭代器设计的时候并没有考虑到并发修改的问题.
同步类容器:如古老的Vector,HashTable,这些容器的同步功能其实都是jdkCollections.synchronized***等方法去实现的.其底层无非就是用
synchronized关键字对每一个共用的方法进行同步,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高并发的需求,在保证线程安全的同时,
也必须要有足够好的性能
并发类容器:
jdk5.0以后提供了多种并发类容器来代替同步类容器从而改善性能,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容器,在多线程环境时,严重降低了应用程序的吞吐量
并发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,添加了一些常见的复合操作的支持,以及使用CopyOnWriteArrayList代替Vector,并发的CopyonWriteArraySet,以及并发的Queue,ConcurrentLinkedQueue和LinkedQueue.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
ConcurrentMap:
ConcurrentHashMap接口有两个重要的实现:ConcurrentHashMap,ConcurrentSkipListMap(支持并发排序功能,弥补ConcurrentHashMap)
ConcurrentHashMap内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分,每个段其实就是一个小的HashTable,他们有自己的锁.只要多个修改操作发生在不同的段上,
他们就可以并发进行,把每一个整体分成16段(Segment),也就是最高支持16个线程的并发修改操作,这也是在多线程场景时,减小锁的粒度从而降低锁竞争的一种方案,
并且代码中大多共享变量使用volatile关键字声明,目的是第一时间获取修改的内容,性能非常好.
设计的思想就是:减小锁的粒度来降低多线程锁竞争的问题,提高并发的性能
可以去了解ConcurrentHashMap的底层实现原理
Conpy-On-Write容器:
Copy-On-Write容器简称COW,是一种用于程序设计中的优化策略,JDK里的COW容器有两种:CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet,COW容器非常有用,可以在非常多的并发场景中使用到.
CopyOnWrite容器即写时复制容器,通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的的时候,不直接往当前容器添加,而是现将容器进行Copy,复制出一个新容器,
然后往新的容器里添加元素,添加完元素之后,在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CopyOnWrite容器进行并发的读,而不需要加锁,因为
当前容器不会添加新的内容,所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想读和写不同的容器.
Copy-On-Write容器最好在读多写少的环境下使用.每一次写,都是需要拷贝源元素的(这会消耗资源)
读写锁 : 读读共享,写写互斥