并发容器

为什么要用ConcurrentHashMap?

说到HashMap,应该都不陌生,但是说到ConcurrentHashMap,新手用过的应该比较少

HashMap本身是不适合多线程的,是没有并发安全保证的,为什么呢?因为HashMap的put操作会引起死循环,HashMap里面的Entry链表会产生环型的数据结构,导致调用get方法时会一值找不到下一个节点,而ConcurrentHashMap采用分段锁保证了线程安全的

HashTable为什么是线程安全的?:

还有别的线程安全的Map吗?有那就是HashTable;

 

通过源码可以看出来为什么HashTable是线程安全的,因为方法直接被Synchronized修饰了,一把大锁加上去再安全不过了,不过相对的,性能会下降,因为锁的粒度非常粗,所有的线程被串行化了

然后我们来说说ConcurrentHashMap,然是如何实现的呢?

说之前,来说说hash吧,其实很多人都知道,hash但是具体是什么很少有人能直接说出来

Hash:(哈希)

hash还有一个名称那就是散列,或者哈希

　　把任意长度的输入通过一种算法(散列),变化成为固定长度的输出,这个输出值就是所谓的散列值.这个定义就是所谓的hash,输入压缩映射,不同的输入可能会压缩成相同的输出,容易造成哈希冲突,又叫直接取余法,

如果发生哈希冲突,有几种解决办法

1:开放寻址,

2:再散列

3:链地址

像md4,md5,sha都属于摘要算法,哈希算法

像MD摘要算法是不可逆的,当然应该有人也在百度上搜索到过MD5解密,他其实是,采用固定的默认的MD5把字符串加密后,存储起来,在你解密的时候采用彩虹表碰撞的到的值而已,所以他的原理是,碰撞,而不是解密

但是我们一般是不直接MD5的而是加入一些随机盐,来保证安全

ConcurrentHashMap1.7到1.8的变化:

 

位运算:

 其他的还有

　　符号 31位为0表示正数,31位为1表示负数

　　有符号左移(<<),只要左移到第31位就会消失

　　有符号右移(>>)

　　无符号右移(>>>)

其他的并发容器

ConcurrentSkipListMap

ConcurrentSkipListSet

什么是SkipList?

 

学过容器的人都知道,链表适合增加和删除概率

而数组适合查询

链表的缺陷就在于查询这里

而跳表就解决了这个缺陷,以空间换取时间,增加索引

在底层上一层一层的增加索引增加到满意为止

在插入索引的时候掷骰子,这个节点是不是索引完全取决于掷骰子,每一层都掷骰子,为true就添加,为false就不添加,所以在计算机学中调表也叫概率数据结构

有了索引之后如果要在70之后增加数据只要查询3次就可以,而不用去遍历整个链表,他的查询速度已经接近红黑树了,但是实现上要比红黑树简单的多

在常用的技术中,比如redis,Lucene中都使用了跳表

那为什么ConcurrentHashMap不用跳表而采用红黑树呢?

因为Map这种数据结构的空间利用率本身就不高,HashMap的空间利用率只有40%左右,而ConcurrentHashMap只会更低,所以在权衡后采用红黑树

 

ConcurrentLinkedQueue 

无界非阻塞队列 可以看做LinkedList的并发版本 遵循先进先出原则

add,offer方法都是将元素插入到尾部

peek,poll都是从头部获取元素

peek从头部获取元素,但是不移除

poll从头部获取元素后移除头部元素

 

写时复制容器

CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArraySet

就是在往容器中插入元素时会复制源容器,之后添加完成后,对指针进行替换

 

我感觉好像读写分离呀,原有的线程在源容器中,写完之后改指针 

适用场景

适用于读多写少的场景,比如白名单,黑名单,商品类目的更新

只能保证数据的最终一致性,不能保证实时一致性

作者：彼岸舞

时间：2021\01\05

内容关于：并发编程

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