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04_JUC_同步容器类ConcurrentHashMap

ByteNews
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04_JUC_同步容器类ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap

  • Java5.0在java.util.concurrent包中提供了多种并发容器类来改进同步容器的性能
  • ConcurrentHashMap同步容器类是Java5新增的一个线程安全的哈希表。
    • 对于多线程的操作,介于HashMap和Hashtable之间。
    • 内部采用**“锁分段“机制**来替代Hashtable的独占锁,进而提高性能。
  • 此包还提供了设计用于多线程上下文中的Collection实现:
    • ConcurrentHashMap
    • ConcurrentSkipListMap
    • ConcurrentSkipListSet
    • CopyOnWriteArrayList
    • CopyOnWriteArraySet
    • 当期望许多线程访问一个给定collection的时候,ConcurrentHashMap通常优于同步的HashMap,ConcurrentSkipListMap通常优于同步的TreeMap。
    • 当期望的读数和遍历远远大于列表更新数时候,CopyOnWriteArrayList优于同步的ArrayList;

Hashtable

Hashtable线程安全,但是他是用锁整个对象的方式来保证的。

Hashtable

所以效率非常低,基本不使用,而且又存在复合操作上的安全问题(“若不存在则添加”,“若存在则删除”)。

复合操作:

if(!table.contains()){
    table.put()
}

虽然说对于操作Hashtable是锁了整个table,但是由于线程可能都执行到!table.contains()这句,所以还是存在线程不安全的问题。

因此jdk5之后引入了支持并发的各种容器类,这里用的比较多、比较好的是ConcurrentHashMap。

锁分段机制

ConcurrentHashMap采用的是“锁分段”机制。

锁分段机制

concurrentLevel默认分为16个段Segment,每个段中默认也有16个段,每个段中又有一个个链表。

那么锁分段意味着在并发的环境下,支持多个线程同时访问ConcurrentHashMap,根据锁的Segment不同,达到并行的效果,效率大大提高。

而且ConcurrentHashMap还提供了一些复合操作的方法。

用Collections.synchronizedMap()等方法转的集合,只是将其所有的方法都加了synchronized关键字。

JDK1.8取消了分段锁机制,改用CAS(无锁算法,不阻塞,不涉及上下文切换的问题,效率相对高)。

CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet : 写入并复制,每次写入时都会在底层完成一个复制,复制一个新的列表然后再进行添加。虽然线程安全了,但是效率低,所以添加操作多的并不适用,适用于迭代操作多的情况。

/**
 * CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet : 写入并复制
 * 注意:添加操作多时,效率会低,因为每次添加都会进行复制,开销非常大
 * 并发迭代多时,可以选择,能够提高效率
 */
public class TestCopyOnWriteArrayList {

    public static void main(String[] args) {
        HelloThread ht = new HelloThread();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(ht).start();
        }
    }

}

class HelloThread implements Runnable{

//    private static List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());

    private static CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();

    static {
        list.add("AA");
        list.add("BB");
        list.add("CC");
    }

    public void run() {
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
            list.add("AA");
        }
    }
}
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