【十八】Java多线程J.U.C之并发容器（线程安全、CopyOnWriteArrayList、ConcurrentSkipListSet）

一、CopyOnWriteArrayList

ArrayList对应的线程安全的并发容器是CopyOnWriteArrayList

HashSet对应的线程安全的并发容器是CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArraySet与CopyOnWriteArrayList雷同

例如

private static List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

写操作的步骤：

1.先拷贝一份原来的list 为 listNew

2.在新的数组listNew上做写操作

3.写完后将原来的数组list 指向新的数组listNew

CopyOnWriteArrayList的add操作都是在锁的保护下进行的，避免多线程并发做写操作时复制出多个副本。

读操作：

是在原数组上读，不需要拷贝。

缺点：

1.由于写操作要拷贝数组，会消耗内存。如果数组比较大，可能会导致young GC或者 full GC。

2.不适合于实时读的场景。读的数据可能会是久的，因为步骤123需要花时间。CopyOnWriteArrayList只能做到最终一致性，无法满足实时性。它更适合读多、写少，的场景。

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代码示例：

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

@Slf4j
public class CopyOnWriteArrayListExample {

    // 请求总数
    public static int clientTotal = 5000;

    // 同时并发执行的线程数
    public static int threadTotal = 200;

    private static List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
        for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
            final int count = i;
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    semaphore.acquire();
                    update(count);
                    semaphore.release();
                } catch (Exception e) {
                    log.error("exception", e);
                }
                countDownLatch.countDown();
            });
        }
        countDownLatch.await();
        executorService.shutdown();
        log.info("size:{}", list.size());
    }

    private static void update(int i) {
        list.add(i);
    }
}

结果是线程安全的

最后的size结果是5000

二、ConcurrentSkipListSet

TreeSet对应的线程安全的并发容器是ConcurrentSkipListSet。

ConcurrentSkipListSet跟TreeSet一样支持自然排序的。

其中单个操作，比如add，是线程安全的，但是批量操作addAll并不能保证一批操作是原子执行的。

不支持Null元素。