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🚩自己使用同步机制 (synchronized 或者 ReentrantLock)
🚩Collections.synchronizedList(new ArrayList);
我们之前讲过的集合类,,大部分都不是线程安全的.
Vector, Stack, HashTable, 是线程安全的(都是自带了synchronized,不建议用), 其他的集合类不是线程安全的。
注意:加锁不能保证线程一定安全,不加锁也不能确定线程一定不安全,具体代码具体分析
为什么不建议使用呢?
因为我们在使用的时候,这些类就会自动的加锁,虽然编译器会自动优化为没有锁竞争的线程进行锁消除的优化,但是呢万一编译器没有优化好,就麻烦了
如果需要用到其他的类,就需要手动加锁,来保证线程安全(不同情况加锁方式也不同)
这里就不在过多讲述了
synchronizedList 是标准库提供的一个基于 synchronized 进行线程同步的List.
synchronizedList 的关键操作上都带有 synchronized
相当于给ArrayList这些集合类,套一层壳,壳上是给关键方法都加了synchronized
也是一种解决线程安全的问题的做法
使用CopyOnWrite容器即"写时拷贝"的容器
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
例子:
这样做的好处是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读,而不需要加锁,因为当前容器不会添加任何元素。
所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想,读和写不同的容器。
优点:
缺点:
占用内存较多.
新写的数据不能被第一时间读取到
这里简单讨论一下即可,前面讨论过。
ArrayBlockingQueue
基于数组实现的阻塞队列
LinkedBlockingQueue
基于链表实现的阻塞队列
PriorityBlockingQueue
基于堆实现的带优先级的阻塞队列
TransferQueue
最多只包含一个元素的阻塞队列
HashMap 本身不是线程安全的.
在多线程环境下使用哈希表可以使用:
Hashtable(自带锁,只是线程比较安全,但不推荐使用)
ConcurrentHashMap(多线程使用哈希表,优先考虑这个)
Hashtable在实现过程中只是简单的把关键方法加上了 synchronized 关键字.
观察源码即可:(就不一一展示了)
这相当于直接针对 Hashtable 对象本身加锁.
如果多线程访问同一个 Hashtable 就会直接造成锁冲突.
size 属性也是通过 synchronized 来控制同步, 也是比较慢的.
一旦触发扩容, 就由该线程完成整个扩容过程. 这个过程会涉及到大量的元素拷贝, 效率会非常低
相比于 Hashtable 做出了一系列的改进和优化.
1.使用"锁桶"的方式,来代替"一把全局锁",有效的降低锁冲突的概率
2.HashMap的size,即使你插入的的元素是不同的链表上的元素,也会涉及到多个线程针对同一size变量进行修改。
引入 CAS ,通过 CAS 的方式来修改size,也就避免了加锁操作。也可进一步的提升效率
3.针对扩容操作的优化
核心思路:"化整为零"
注意:
ConcurrentHashMap 是一个工作中非常常用,面试非常高频的问题!!!整个多线程进行部分,哪怕别的不记得,这个一定记得。
细节:
1.ConcurrentHashMap的读是否要加锁,为什么?
读操作没有加锁. 目的是为了进一步降低锁冲突的概率. 为了保证读到刚修改的数据, 搭配了 volatile 关键字.
2.介绍下 ConcurrentHashMap的锁分段技术?
这个是 Java1.7 中采取的技术. Java1.8 中已经不再使用了. 简单的说就是把若干个哈希桶分成一个 “段” (Segment),针对每个段分别加锁. 目的也是为了降低锁竞争的概率. 当两个线程访问的数据恰好在同一个段上的时候, 才触发锁竞争.
3.ConcurrentHashMap在jdk1.8做了哪些优化?
取消了分段锁, 直接给每个哈希桶(每个链表)分配了一个锁(就是以每个链表的头结点对象作为锁对 象). 将原来 数组 + 链表的实现方式改进成 数组 + 链表 / 红黑树 的方式. 当链表较长的时候(大于等于 8 个元素)就转换成红黑树.
4.Hashtable和HashMap、ConcurrentHashMap 之间的区别?
- HashMap: 线程不安全. key 允许为 null
- Hashtable: 线程安全. 使用 synchronized 锁,Hashtable 对象, 效率较低. key 不允许为 null.
- ConcurrentHashMap: 线程安全. 使用synchronized 锁每个链表头结点, 锁冲突概率低, 充分利用 CAS 机制. 优化了扩容方式. key 不允许为 null