我是靠谱客的博主 碧蓝舞蹈,最近开发中收集的这篇文章主要介绍二、多线程 - 容器,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

文章目录

    • 一、Set
    • 二、ArrayList & LinkedList
    • 三、Queue
    • 四、Vector & HashTable
    • 五、HashMap
      • Collections.synchronizedHashMap
    • 六、ConcurrentMap 接口
      • ConcurrentHashMap & ConcurrentSkipListMap
    • 七CopyOnWrite
      • CopyOnWriteArrayList & CopyOnWriteArraySet & CopyOnWriteMap
    • 八、BlockingQueue 接口
      • 1. LinkedBlockingQueue
      • 2. ArrayBlockingQueue
      • 3. DelayQueue
      • 4. SynchronousQueue
      • 5. TransferQueue
    • 九、PriorityQueue

容器 分两大类Collection、Map,Collection又分三大类List、Set、Queue队列
在这里插入图片描述

一、Set

Set 与 List, Queue 的主要区别是不会有重复元素

二、ArrayList & LinkedList

  • 没有加锁,线程不安全。
  • ArrayList是基于数组实现的,LinkedList是基于双链表实现的。
  • LinkedList还实现了Deque接口,Deque接口是Queue接口的子接口,它代表一个双向队列,因此LinkedList可以作为双向对列。
  • 因为Array是基于索引(index)的数据结构,它使用索引在数组中搜索和读取数据是很快的,可以直接返回数组中index位置的元素,因此在随机访问集合元素上有较好的性能。Array获取数据的时间复杂度是O(1),但是要插入、删除数据却是开销很大的,因为这需要移动数组中插入位置之后的的所有元素。
  • 相对于ArrayList,LinkedList的随机访问集合元素时性能较差,因为需要在双向列表中找到要index的位置,再返回;但在插入,删除操作是更快的。

三、Queue

  • Queue 实现的实际上是一个队列,有进有出,它实现了很多对线程友好的API offer、peek、poll,他的一个子类型叫 BlockingQueue对线程友好的API又添加了put和take,这两个实现了阻塞操作,这个是在其他的List、 Set里面都是没有的。这里面最重要的就是是叫做阻塞队列,它的实现的初衷就是为了线程池、高并发做准备的。
  • Queue里面还有一个子接口叫Deque叫双端队列,一般的队列只是从一端往里扔从另一端往外取。 Deque就是说你可以从反方向装从另外一个方向取。
Queue MethodEquivalent Deque Method说明
add(e)addLast(e)向队尾插入元素,失败则抛出异常
offer(e)offerLast(e)向队尾插入元素,失败则返回false
remove(e)removeFirst(e)获取并删除首元素,失败则抛出异常
poll(e)pollFirst(e)获取并删除首元素,失败则返回null
element(e)getFirst(e)获取但不删除首元素,失败则抛出异常
peek(e)peekFirst(e)获取但不删除首元素,失败则返回null

四、Vector & HashTable

最开始java1.0容器里只有两个,第一个叫Vector可以单独的往里扔,还有一个是Hashtable是可以一对一对往里扔的。Vector相对于实现了List接口,Hashtable实现了Map接口,Vector 和 Hashtable 自带锁所以性能低。

五、HashMap

HashMap没有锁,线程不安全,他虽然速度比较快,但是多线程时数据会出问题。

Collections.synchronizedHashMap

Map<String,String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String,String>());
用的是SynchronizedMap这个方法,给HashMap我们手动加锁,它的源码自己做了一个Object,然后每次都是SynchronizedObject,严格来讲他和那个Hashtable效率上区别不大。

六、ConcurrentMap 接口

ConcurrentHashMap & ConcurrentSkipListMap

ConcurrentHashMap是多线程里面真正用的,提高效率主要提高在读上面,由于它往里插的时候内部又做了各种各样的判断,本来是链表的,到8之后又变成了红黑树,然后里面又做了各种各样的 CAS 的判断,所以他往里插的速度是要更低一些的。
ConcurrentSkipListMap 通过跳表来实现的高并发容器并且这个Map是有排序的;
这两个的区别一个是有序的一个是无序的,同时都支持并发的操作

七CopyOnWrite

CopyOnWriteArrayList & CopyOnWriteArraySet & CopyOnWriteMap

写时复制,当Write的时候我们要进行复制。这个原码非常简单,当我们需要往里面加元素的时候,把里面的元素得复制出来,再添加一个位置存放新元素。 而且在写的时个有加锁,但在读的时候没有锁。在写的时候特别少,读的时候很多的情况下,在这个时候就可以考虑CopyOnWrite这种方式来提高效率。

//CopyOnWriteMap.put方法
public V put(K key, V value) {
    synchronized(this) {
        Map<K, V> newMap = new HashMap(this.internalMap);
        V val = newMap.put(key, value);
        this.internalMap = newMap;
        return val;
    }
}

//CopyOnWriteArrayList.add
public boolean add(E e) {
    synchronized (lock) {
        Object[] es = getArray();
        int len = es.length;
        es = Arrays.copyOf(es, len + 1);
        es[len] = e;
        setArray(es);
        return true;
    }
}

//CopyOnWriteArraySet 中实际是由CopyOnWriteArrayList存放的,在add的时候直接调用的CopyOnWriteArrayList.addIfAbsent(...)

八、BlockingQueue 接口

BlockingQueue的概念重点是在Blocking上,Blocking阻塞,Queue队列,是阻塞队列。
BlockingQueue在 Queue的基础上又添加了两个方法,这两个方法一个叫put,一个叫take。这两个方法是真真正正的实现了阻塞。put往里装如果满了的话我这个线程会阻塞住,take往外取如果空了的话线程会阻塞住。所 以这个BlockingQueue就实现了生产者消费者里面的那个容器。

1. LinkedBlockingQueue

用链表实现的BlockingQueue,是一个无界队列,直到可以装到内存满,在高并发场景下要小心使用。

2. ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue是有界的,可以指定它一个固定的值10,它容器就是10,那么当你往里面扔容器的时候,一旦他满了这个put方法就会阻塞住。然后你可以看看用add方法满了之后他会报异常。 offer用返回值来判断到底加没加成功,offer还有另外一个写法你可以指定一个时间尝试着往里面加1秒钟,1秒钟之后如果加不进去它就返回了.

3. DelayQueue

DelayQueue可以实现在时间上的排序,这个DelayQueue能实现按照在里面等待的时间来进行排序。

4. SynchronousQueue

SynchronousQueue容量为0,就是这个东西它不是用来装内容的,SynchronousQueue是专门用来两 个线程之间传内容的,给线程下达任务。
这个Queue和其他的很重要的区别就是 你不能往里头装东西,只能用来阻塞式的put调用,要求是前面得有人等着拿这个东西的时候你才可以 往里装,但容量为0,其实说白了就是我要递到另外一个的手里才可以。

5. TransferQueue

TransferQueue传递,实际上是前面这各种各样Queue的一个组合,它可以给线程来传递任务,以此同时不像是SynchronousQueue只能传递一个,TransferQueue做成列表可以传好多个。比较牛X的是它添加了一个方法叫transfer,如果我们用put就相当于一个线程来了往里一装它就走了。transfer就是装完在这等着,阻塞等有人把它取走我这个线程才回去干我自己的事情。
一般使用场景:是我做了一件事情,我这个事情要求有一个结果,有了这个结果之后我可以继续进行我下面的这个事情的时候,比方说 我付了钱,这个订单我付账完成了,但是我一直要等这个付账的结果完成才可以给客户反馈。

九、PriorityQueue

PriorityQueue特点是它内部你往里装的时候并不是按顺序往里装的,而是内部进行了一个排序。

最后

以上就是碧蓝舞蹈为你收集整理的二、多线程 - 容器的全部内容,希望文章能够帮你解决二、多线程 - 容器所遇到的程序开发问题。

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