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JUC基础(17):集合的线程安全

时间:2021-09-24 10:43:26      阅读:21      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1 Vector

  Vector 是矢量队列,它是 JDK1.0 版本添加的类。继承于 AbstractList,实现了 List, RandomAccess, Cloneable 这些接口。 Vector 继承了 AbstractList,实现了 List;所以,它是一个队列,支持相关的添加、删除、修改、遍历等功能。 Vector 实现了 RandmoAccess 接口,即提供了随机访问功能。RandmoAccess 是 java 中用来被 List 实现,为 List 提供快速访问功能的。在Vector 中,我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象;这就是快速随机访问。 Vector 实现了 Cloneable 接口,即实现 clone()函数。它能被克隆。
 
==和 ArrayList 不同,Vector 中的操作是线程安全的。== 

2 Collections

Collections 提供了方法 synchronizedList 保证 list 是同步线程安全的 

3 CopyOnWriteArrayList(重点)

首先我们对 CopyOnWriteArrayList 进行学习,其特点如下:
它相当于线程安全的 ArrayList。和 ArrayList 一样,它是个可变数组;但是和ArrayList 不同的时,它具有以下特性:
1.它最适合于具有以下特征的应用程序:List 大小通常保持很小,只读操作远多于可变操作,需要在遍历期间防止线程间的冲突。
2.它是线程安全的。
3.因为通常需要复制整个基础数组,所以可变操作(add()、set() 和 remove()等等)的开销很大。
4.迭代器支持 hasNext(), next()等不可变操作,但不支持可变 remove()等操作。
5.使用迭代器进行遍历的速度很快,并且不会与其他线程发生冲突。在构造迭代器时,迭代器依赖于不变的数组快照。
  1. 独占锁效率低:采用读写分离思想解决
  2. 写线程获取到锁,其他写线程阻塞
  3. 复制思想:
 
  当我们往一个容器添加元素的时候,不直接往当前容器添加,而是先将当前容器进行 Copy,复制出一个新的容器,然后新的容器里添加元素,添加完元素之后,再将原容器的引用指向新的容器。
 
这时候会抛出来一个新的问题,也就是数据不一致的问题。如果写线程还没来
得及写会内存,其他的线程就会读到了脏数据。
 
==这就是 CopyOnWriteArrayList 的思想和原理。就是拷贝一份。==
 
没有线程安全问题
原因分析(重点):==动态数组与线程安全==
下面从“动态数组”和“线程安全”两个方面进一步对CopyOnWriteArrayList 的原理进行说明。
?“动态数组”机制
  o它内部有个“volatile 数组”(array)来保持数据。在“添加/修改/删除”数据时,都会新建一个数组,并将更新后的数据拷贝到新建的数组中,最后再将该数组赋值给“volatile 数组”, 这就是它叫做 CopyOnWriteArrayList 的原因
  o由于它在“添加/修改/删除”数据时,都会新建数组,所以涉及到修改数据的操作,CopyOnWriteArrayList 效率很低;但是单单只是进行遍历查找的话,
效率比较高。
?“线程安全”机制
o通过 volatile 和互斥锁来实现的。
o通过“volatile 数组”来保存数据的。一个线程读取 volatile 数组时,总能看到其它线程对该 volatile 变量最后的写入;就这样,通过 volatile 提供了“读取到的数据总是最新的”这个机制的保证。
o通过互斥锁来保护数据。在“添加/修改/删除”数据时,会先“获取互斥锁”,再修改完毕之后,先将数据更新到“volatile 数组”中,然后再“释放互斥
锁”,就达到了保护数据的目的。

5 小结(重点)

1.线程安全与线程不安全集合
集合类型中存在线程安全与线程不安全的两种,常见例如:
ArrayList ----- Vector
HashMap -----HashTable
但是以上都是通过 synchronized 关键字实现,效率较低
2.Collections 构建的线程安全集合
3.java.util.concurrent 并发包下
CopyOnWriteArrayList CopyOnWriteArraySet 类型,通过动态数组与线程安全个方面保证线程安全 

 

JUC基础(17):集合的线程安全

原文:https://www.cnblogs.com/qiu-hua/p/15306681.html

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