并發(fā)的容器

文章目錄

• 并發(fā)的容器
• • 1：JDK提供的并發(fā)容器
  • 2：conlinkedlist
  • 3：blockingqueue
  • • 3.1：你了解什么
    • 3.2：arrayblockingqueue
    • 3.3：linkedblockingqueue
    • • 3.4：priorityblockingqueue
  • 4：concurrentskiplistmap
  • 5：copyonwritearraylist
  • • 5.1實(shí)現(xiàn)原理
    • 5.2 讀取操作
    • 5.3寫操作
  • 6：concurrenthashmap

1：JDK提供的并發(fā)容器

提供的都在java.util.concurrent包下面

• concurrnethashmap 線程安全的hashmap
• copyonwritearraylist 線程安全的list，在讀多于寫的情況下，非常實(shí)用
• concurrentlinkedlist：高效的并發(fā)隊(duì)列，使用鏈表連接，可以看作是線程安全的linkedlis，這是一個(gè)非阻塞隊(duì)列
• blockingqueue：接口，通過(guò)鏈表，數(shù)組等方式實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口。表示阻塞隊(duì)列，適用于數(shù)據(jù)共享的通道
• concurrnetskiplistmap：跳表的實(shí)現(xiàn)，這是一個(gè)map，使用跳表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速查詢

2：conlinkedlist

• Java提供的線程安全的queue可以分為阻塞隊(duì)列和非阻塞隊(duì)列，其中阻塞隊(duì)列的典型例子就是blockingqueue，非阻塞隊(duì)列就是concurrentlinkedqueue。阻塞隊(duì)列可以通過(guò)加鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)，非阻塞隊(duì)列可以使用CAS操作實(shí)現(xiàn)
• 從名字可以看出，concurrentlinkedqueue，這個(gè)使用鏈表來(lái)作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要使用cas非阻塞的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)線程安全
• 適用于對(duì)隊(duì)列讀寫存在多個(gè)線程進(jìn)行的場(chǎng)所，如果對(duì)隊(duì)列加鎖的成本比較高那么就適合使用無(wú)所的concurrenlinkedqueue來(lái)實(shí)現(xiàn)

3：blockingqueue

3.1：你了解什么

• blockingqueue是線程安全的堵塞隊(duì)列，它使用加鎖的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)
• 當(dāng)隊(duì)列的容器已經(jīng)滿了，生產(chǎn)者線程會(huì)被阻塞，直到隊(duì)列沒(méi)有滿
• 當(dāng)隊(duì)列容器為空的時(shí)候，消費(fèi)者線程會(huì)被阻塞，直到隊(duì)列到非空的時(shí)候

3.2：arrayblockingqueue

• 采用數(shù)組的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，容量不能改變。
• 不管是插入還是讀取，都需要獲取到鎖才能夠操作
• 默認(rèn)情況下不能夠保證公平性，如果要保證，可以新建立的時(shí)候設(shè)置為true

3.3：linkedblockingqueue

• 基于單向鏈表實(shí)現(xiàn)的阻塞隊(duì)列，具有FIFO的性質(zhì)
• 一般需要在創(chuàng)建的時(shí)候指定大小，如果沒(méi)有指定，容量等于 MAX

3.4：priorityblockingqueue

• 支持優(yōu)先級(jí)的阻塞隊(duì)列，默認(rèn)情況下采用自然排序
• 并發(fā)控制采用reentrantLock，且在創(chuàng)建的時(shí)候必須指定容量的大小
• 不可以插入 null，同時(shí)必須是課比較大小的，否則會(huì) classCastException

4：concurrentskiplistmap

• 給定一個(gè)單鏈表，即使鏈表是有序的，我們想要查詢一個(gè)數(shù)據(jù)，也只能從頭遍歷到尾巴上，這樣的效率很低
• 跳表就不一樣，跳表是一種能偶來(lái)快速查找的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，類似與平衡樹(shù)
• 對(duì)跳表的插入和刪除只需要對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的局部進(jìn)行操作，這樣帶來(lái)的好處就是，你只需要鎖住一部分就可以了
• 而在查詢的性能上，跳表的時(shí)間復(fù)雜度是 log n
• 跳表的本質(zhì)是維持了多個(gè)鏈表，并且每個(gè)鏈表之間是分層的
  • 最底層的鏈表維護(hù)了跳表內(nèi)部的所有元素，每上面一層鏈表都是下面一層的子集
  • 跳表內(nèi)的所有鏈表都是排序的，查找的時(shí)候，可以從頂部鏈表開(kāi)始，一旦發(fā)現(xiàn)被查找的元素大于當(dāng)前鏈表中的取值，就會(huì)轉(zhuǎn)入下一層鏈表繼續(xù)找。
  • 這也就是說(shuō)在查找的過(guò)程中，搜索是跳躍式的，是一種以空間換取時(shí)間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
  • 使用跳表實(shí)現(xiàn)map和哈希算法不同之處是：哈希并不會(huì)保存元素的順序，但是跳表之中都是排序的，因此對(duì)跳表進(jìn)行遍歷的時(shí)候，你會(huì)得到一個(gè)有序的結(jié)果。

5：copyonwritearraylist

• 在很多的場(chǎng)景之下，讀操作可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于寫操作，由于讀操作根本不會(huì)修改原有的數(shù)據(jù)，所以對(duì)于每次的讀加鎖是一種資源的浪費(fèi)，我們?cè)试S多個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀取數(shù)據(jù)
• copyonwritearraylist，讀取是完全不用加鎖的，并且寫入也不會(huì)堵塞讀操作，只有寫入和寫入之間需要進(jìn)行同步的等待

5.1實(shí)現(xiàn)原理

• add，set都是創(chuàng)建底層數(shù)組的新的副本來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)list需要被修改的時(shí)候，并不修改當(dāng)前的數(shù)據(jù)，而是對(duì)原有的數(shù)據(jù)進(jìn)行一次復(fù)制，將修改的內(nèi)容寫入副本。寫完之后，再將修改完的副本替換完原來(lái)的數(shù)據(jù)，這樣就可以保證寫數(shù)據(jù)不會(huì)影響讀操作 。

5.2 讀取操作

• 讀取操作沒(méi)有任何的絨布機(jī)制和鎖操作，因?yàn)樽x取不會(huì)被數(shù)據(jù)造成任何的修改

5.3寫操作

• 寫入操作的時(shí)候，加了鎖，避免了多個(gè)線程同時(shí)修改，導(dǎo)致多個(gè)副本出來(lái)

6：concurrenthashmap

• hashmap不是線程安全的，

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的并发的容器的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。