（二十） 共享模型之工具【JUC】【线程安全集合类】

一、线程安全集合类概述

线程安全集合类可以分为三大类：

（1）遗留的线程安全集合如 Hashtable ， Vector

（2）使用 Collections 装饰的线程安全集合，如：

1️⃣Collections.synchronizedCollection

2️⃣Collections.synchronizedList

3️⃣Collections.synchronizedMap

4️⃣Collections.synchronizedSet

5️⃣Collections.synchronizedNavigableMap

6️⃣Collections.synchronizedNavigableSet

7️⃣Collections.synchronizedSortedMap

8️⃣Collections.synchronizedSortedSet

（3）java.util.concurrent.*（J.U.C 安全集合）

重点介绍java.util.concurrent.* 下的线程安全集合类，可以发现它们有规律，里面包含三类关键词：Blocking、CopyOnWrite、Concurrent

1️⃣Blocking 大部分实现基于锁，并提供用来阻塞的方法

2️⃣CopyOnWrite 之类容器修改开销相对较重

3️⃣Concurrent 类型的容器

Concurrent 类型的容器：

（1）内部很多操作使用 cas 优化，一般可以提供较高吞吐量

（2）弱一致性

1️⃣遍历时弱一致性，例如，当利用迭代器遍历时，如果容器发生修改，迭代器仍然可以继续进行遍历，这时内容是旧的

2️⃣求大小弱一致性， size 操作未必是 100% 准确

3️⃣读取弱一致性

遍历时如果发生了修改，对于非安全容器来讲，使用 fail-fast 机制也就是让遍历立刻失败，抛出 ConcurrentModifificationException ，不再继续遍历

二、ConcurrentHashMap

1. 练习：单词计数

public class TestWordCount {
    public static void main(String[] args) {
        demo(
                // 创建 map 集合
                // 创建 ConcurrentHashMap 对不对？
                () -> new ConcurrentHashMap(8,0.75f,8),
 
                (map, words) -> {
                    for (String word : words) {
 
                        // 如果缺少一个 key，则计算生成一个 value , 然后将  key value 放入 map
                        //                  a      0
                        LongAdder value = map.computeIfAbsent(word, (key) -> new LongAdder());
                        // 执行累加
                        value.increment(); // 2
 
                        /*// 检查 key 有没有
                        Integer counter = map.get(word);
                        int newValue = counter == null ? 1 : counter + 1;
                        // 没有 则 put
                        map.put(word, newValue);*/
                    }
                }
        );
    }
 
 
    private static void demo2() {
 
        Map collect = IntStream.range(1, 27).parallel()
                .mapToObj(idx -> readFromFile(idx))
                .flatMap(list -> list.stream())
                .collect(Collectors.groupingBy(Function.identity(), Collectors.summingInt(w -> 1)));
        System.out.println(collect);
    }
 
    private static  void demo(Supplier> supplier, BiConsumer, List> consumer) {
        Map counterMap = supplier.get();
        // key value
        // a   200
        // b   200
        List ts = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= 26; i++) {
            int idx = i;
            Thread thread = new Thread(() -> {
                List words = readFromFile(idx);
                consumer.accept(counterMap, words);
            });
            ts.add(thread);
        }
 
        ts.forEach(t -> t.start());
        ts.forEach(t -> {
            try {
                t.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
 
        System.out.println(counterMap);
    }
 
    public static List readFromFile(int i) {
        ArrayList words = new ArrayList<>();
        try (BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("tmp/" + i + ".txt")))) {
            while (true) {
                String word = in.readLine();
                if (word == null) {
                    break;
                }
                words.add(word);
            }
            return words;
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

2. * ConcurrentHashMap 原理