Java中线程安全的数据结构

Java中线程安全的数据结构

   Java 提供了多种线程安全的工具类，主要可以分为以下几类：

   一、Java Collections Framework 中的线程安全集合

   1. Vector

   Vector是一个动态数组，支持同步操作，线程安全。使用 synchronized 来保证线程安全，效率非常低下。

   2. Hashtable

   Hashtable是一个传统的键值对存储结构，所有方法都被同步，线程安全。使用 synchronized 来保证线程安全，效率非常低下。现代应用中通常使用 ConcurrentHashMap 替代。

   3. Stack

   继承自 Vector，表示后进先出（LIFO）结构，线程安全。

   说明：随着 Java 并发编程的发展，Vector 和 Stack 已经被淘汰，推荐使用并发集合类（例如 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList 等）或者手动实现线程安全的方法来提供安全的多线程操作支持。

   二、 java.util.concurrent 包中的线程安全集合

   Java 5 引入了 java.util.concurrent 包，提供了许多高效的线程安全数据结构。

   1. ConcurrentHashMap

   高效的线程安全哈希表，支持高并发操作。具体信息可参考文章《ConcurrentHashMap的介绍》

   2. CopyOnWriteArrayList

   CopyOnWriteArrayList 是一种写时复制的集合，适合读多写少的场景。

   说明：写操作（如 add,set）会创建原数组的一个副本，并在新副本上进行操作，读操作则直接访问当前数组。

   3. CopyOnWriteArraySet

  结合了 CopyOnWriteArrayList 的特性，适用于并发读操作频繁的场景。

   4. BlockingQueue

   一组接口和实现，如 ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue, PriorityBlockingQueue，适用于生产者-消费者场景，提供了阻塞操作。

   5.  ConcurrentSkipListMap 和 ConcurrentSkipListSet

   基于跳表的数据结构，支持高效的并发操作，适用于需要有序集合的场景。

   三、其他线程安全的工具类

   1. Atomic 类

   如 AtomicInteger, AtomicLong, AtomicReference 等，提供了对单个变量的原子操作，适用于简单的并发场景。

   2. ReentrantLock 和 Condition

  这些不是数据结构，但它们提供了更灵活的锁机制，可以用来构建自己的线程安全数据结构。

 

   四、总结

   选择合适的线程安全数据结构取决于具体的应用场景和需求。java.util.concurrent 包中的数据结构通常提供更好的性能和灵活性，因此在多线程编程中更为常用。

  

   参考链接：

   https://javaguide.cn/java/collection/java-collection-questions-02.html