Java并发之集合类

一、JDK集合类

1.1 ArrayList

基本特点：基于数组，便于按照index访问，超过数组需要扩容，扩容成本较高。

原理：使用数组模拟列表，默认大小10，扩容1.5倍

安全问题：多线程写会冲突，多线程读写也会冲突。多线程下会抛ConcurrentModificationException异常。

1.2 LinkedList

基本特点：使用链表实现，无需扩容

用途：不知道容量，插入变动多的情况

原理：使用双向指针将所有节点连起来

List线程安全的简单办法：

• ArrayList的方法都加上synchronized
• Collections.synchronizedList，强制将 List 的操作加上同步
• Arrays.asList，不允许添加删除，但是可以set替换元素
• Collections.unmodifiableList，不允许修改内容，包括添加删除和set

那么除了以上的办法还有其他的方法吗？接下来就来介绍一些线程安全的集合类

1.3 CopyOnWriteArrayList

基本特点：线程安全的ArrayList

原理：写加锁，保证写不会混乱。写在一个Copy的副本上，而不是原始数据上。写完之后将原来数组的引用指向新副本。（用volatile保证切换过程对读线程立即可见）

1、插入元素，在新副本操作，不影响旧引用

2、删除元素时

• 删除末尾元素，直接使用前N-1个元素创建新数组
• 删除其他位置元素，创建新数组，将剩余元素复制到新数组

3、读取时直接读取，无锁

4、使用迭代器的时候，直接拿当前的数组对象做一个快照，此后的List元素变动，就跟这次的迭代没关系了。

1.4 HashMap

基本特点：空间或时间，哈希冲突不大的情况下查找数据性能很高。

原理：使用hash原理，存放k-v数据，初始容量16，扩容时2倍，负载因子0.75.JDK8以后，在链表长度到8&数组长度到64时，使用红黑树。

1.5 LinkedHashMap

基本特点：继承自HashMap,对Entry集合添加了一个双向链表

用途：保证有序，特别是java8 stream 操作的toMap时使用

原理：同LinkedList,包括插入顺序和访问顺序

1.6 ConcurrentHashMap

java7里面：默认16个Segment,用于降低锁粒度。也就是我们说的分段锁。

java8里面：采用的synchronized+cas实现