线程安全的集合类

标准库里面大部分的集合类,都是线程不安全的~~
少数几个线程安全的 : Vector,Stack,HashTable 虽然线程安全,但是其实不太推荐用

一、多线程环境使用 ArrayList

1. 如果需要在多线程环境下保证集合类的线程安全,最简单的做法,就是自己加锁~
2. 使用: Collections.synchronizedList(new ArrayList);
   其实就是套了一层壳,壳上加锁了~~
   但是这个做法有点简单粗暴,就是无脑的给各种方法都加上锁…
3. 使用 CopyOnWriteArrayList 不加锁保证线程安全
   适用的场景有限,一写多读,写的频率较低才比较适合用
   CopyOnWrite: 写(修改)时拷贝(复制),就是写了什么就把它复制一份
   这个操作适用范围非常有限~ 如果元素特别多/修改特别频繁,就不适合使用这种方式了~
   但是这种写时拷贝的思想,很多地方都会用到~ 一个典型的,显卡给显示器渲染画面,也是类似的操作

二、多线程环境使用哈希表

HashMap 本身不是线程安全的.
在多线程环境下使用哈希表可以使用:

• Hashtable
• ConcurrentHashMap
  

1. Hashtable

只是简单的把关键方法加上了 synchronized 关键字,不推荐使用

因为最大的问题是属于Hashtable无脑给各种方法加 synchronized …
而加锁是需要因地制宜的,所以这种方法其实是不太合理的!

2.ConcurrentHashMap(推荐使用)

ConcurrentHashMap背后做了很多优化策略!

优化策略:

1. 锁粒度的控制

HashTable 直接在方法上加synchronized,相当于是对 this加锁,而this只是针对哈希表对象来加锁,一个哈希表只有一个锁…
意味着：　
多个线程，无论这些线程都是如何操作这个哈希表，都会产生锁冲突！！

HａｓｈTａｂｌｅ：

多个线程，无论这些线程都是如何操作的这个哈希表，都会产生锁冲突了！

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而ConcurrentHashMap做出了改进～

ConcurrentHashMap不是一把锁,而是多把锁 ~
🎾给每个哈希桶都分配一把锁
此时只有当两个线程访问同一个哈希桶的时候,才有锁冲突~
如果不是同一个哈希桶,则没有锁冲突了!!
由于哈希桶个数很多~ 此时恰好两个线程操作同一个哈希桶的概率就大大降低了~~

ConcurrentHashMap 每个哈希桶都有自己的锁~
大大降低了锁冲突的概率,性能也就大大提高了!

2. ConcurrentHashMap做了一个激进的操作~
   ❗只是给写操作加锁,读操作不加锁了
   

3. 充分的利用到了CAS的特性
   比如像维护元素个数,都是通过CAS来实现,而不是加锁~
   包括还有些地方直接使用CAS实现的轻量级锁来实现~
   虽然synchronized 内部已经有很多优化了,但是终究这里优化的是JVM内部的~ 程序员是不可控的!
   ConcurrentHashMap 思路就是能不加锁就不加~

4. ConcurrentHashMap 对于扩容操作,进行了特殊的优化~ 化整为零~(有点像写时拷贝) ConcurrentHashMap在扩容的时候,就不再是直接一次性完成搬运了,而是搬运一点~

分段锁:
旧版本的ConcurrentHashMap实现方式(从Java8就没了) ,新版本的是每个链表分一个锁,分段锁是好几个链表共用同一个锁(锁冲突概率要比每个链表一把锁更高,代码实现起来更复杂了)

HashMap key 允许为null,HashTable和ConcurrentHashMap key 不能为null

总结