Java concurrency之集合_动力节点Java学院整理

java集合包

java集合主体内容包括collection集合和map类；而collection集合又可以划分为list(队列)和set(集合)。

1. list的实现类主要有: linkedlist, arraylist, vector, stack。

(01) linkedlist是双向链表实现的双端队列；它不是线程安全的，只适用于单线程。

(02) arraylist是数组实现的队列，它是一个动态数组；它也不是线程安全的，只适用于单线程。

(03) vector是数组实现的矢量队列，它也一个动态数组；不过和arraylist不同的是，vector是线程安全的，它支持并发。

(04) stack是vector实现的栈；和vector一样，它也是线程安全的。 

2. set的实现类主要有: hastset和treeset。

(01) hashset是一个没有重复元素的集合，它通过hashmap实现的；hashset不是线程安全的，只适用于单线程。

(02) treeset也是一个没有重复元素的集合，不过和hashset不同的是，treeset中的元素是有序的；它是通过treemap实现的；treeset也不是线程安全的，只适用于单线程。 

3.map的实现类主要有: hashmap，weakhashmap, hashtable和treemap。
(01) hashmap是存储“键-值对”的哈希表；它不是线程安全的，只适用于单线程。

(02) weakhashmap是也是哈希表；和hashmap不同的是，hashmap的“键”是强引用类型，而weakhashmap的“键”是弱引用类型，也就是说当weakhashmap 中的某个键不再正常使用时，会被从weakhashmap中被自动移除。weakhashmap也不是线程安全的，只适用于单线程。

(03) hashtable也是哈希表；和hashmap不同的是，hashtable是线程安全的，支持并发。

(04) treemap也是哈希表，不过treemap中的“键-值对”是有序的，它是通过r-b tree(红黑树)实现的；treemap不是线程安全的，只适用于单线程。

更多关于这些集合类的介绍，可以参考“java 集合系列目录(category)”。

为了方便，我们将前面介绍集合类统称为”java集合包“。java集合包大多是“非线程安全的”，虽然可以通过collections工具类中的方法获取java集合包对应的同步类，但是这些同步类的并发效率并不是很高。为了更好的支持高并发任务，并发大师doug lea在juc(java.util.concurrent)包中添加了java集合包中单线程类的对应的支持高并发的类。例如，arraylist对应的高并发类是copyonwritearraylist，hashmap对应的高并发类是concurrenthashmap，等等。

juc包在添加”java集合包“对应的高并发类时，为了保持api接口的一致性，使用了”java集合包“中的框架。例如，copyonwritearraylist实现了“java集合包”中的list接口，hashmap继承了“java集合包”中的abstractmap类，等等。得益于“juc包使用了java集合包中的类”，如果我们了解了java集合包中的类的思想之后，理解juc包中的类也相对容易；理解时，最大的难点是，对juc包是如何添加对“高并发”的支持的！

juc中的集合类

下面，我们先了解juc包中集合类的框架；为了方便讲诉，我将juc包中的集合类划分为3部分来进行说明。在简单的了解juc包中集合类的框架之后，后面的章节再逐步对各个类进行介绍。

1. list和set

juc集合包中的list和set实现类包括: copyonwritearraylist, copyonwritearrayset和concurrentskiplistset。

concurrentskiplistset稍后在说明map时再说明，copyonwritearraylist 和 copyonwritearrayset的框架如下图所示：

(01) copyonwritearraylist相当于线程安全的arraylist，它实现了list接口。copyonwritearraylist是支持高并发的。

(02) copyonwritearrayset相当于线程安全的hashset，它继承于abstractset类。copyonwritearrayset内部包含一个copyonwritearraylist对象，它是通过copyonwritearraylist实现的。

2. map

juc集合包中map的实现类包括: concurrenthashmap和concurrentskiplistmap。它们的框架如下图所示：

(01) concurrenthashmap是线程安全的哈希表(相当于线程安全的hashmap)；它继承于abstractmap类，并且实现concurrentmap接口。concurrenthashmap是通过“锁分段”来实现的，它支持并发。

(02) concurrentskiplistmap是线程安全的有序的哈希表(相当于线程安全的treemap); 它继承于abstractmap类，并且实现concurrentnavigablemap接口。concurrentskiplistmap是通过“跳表”来实现的，它支持并发。

(03) concurrentskiplistset是线程安全的有序的集合(相当于线程安全的treeset)；它继承于abstractset，并实现了navigableset接口。concurrentskiplistset是通过concurrentskiplistmap实现的，它也支持并发。

3. queue

juc集合包中queue的实现类包括: arrayblockingqueue, linkedblockingqueue, linkedblockingdeque, concurrentlinkedqueue和concurrentlinkeddeque。它们的框架如下图所示：

(01) arrayblockingqueue是数组实现的线程安全的有界的阻塞队列。

(02) linkedblockingqueue是单向链表实现的(指定大小)阻塞队列，该队列按 fifo（先进先出）排序元素。

(03) linkedblockingdeque是双向链表实现的(指定大小)双向并发阻塞队列，该阻塞队列同时支持fifo和filo两种操作方式。

(04) concurrentlinkedqueue是单向链表实现的*队列，该队列按 fifo（先进先出）排序元素。

(05) concurrentlinkeddeque是双向链表实现的*队列，该队列同时支持fifo和filo两种操作方式。