3.ConcurrentHashMap 锁分段机制 Copy-On-Write

/*ConcurrentHashMap*/

Java 5.0 在 java.util.concurrent 包中提供了 多种 并发容器来改进同步容器的性能

ConcurrentHashMap 同步容器类 是 Java5 增加的一个线程安全的 哈希表。对于多线程的操作，介于HashMap 与 HashTable 之间

　　HashMap 是线程不安全的，不支持并发操作

　　HashTable 是线程安全的，采用的独占锁，即一次只能有一个线程对容器进行操作

　　HashTable 还有一个问题，当执行一些复合操作，如：若存在，则删除，  if(!table.contans()) { table.put() } ，同样可能出现线程问题

 

ConcurrentHashMap 介于 HashMap 与 Hashtable 之间。内部采用 “锁分段”机制替代Hashtable的独占锁。进而提高性能（在jdk1.8之后，底层就不采用锁分段的方式了，而是采用CAS算法）

锁分段：

　　有一个concurrentLevel（分段级别）（默认的级别为16），将锁分成16段，每个段都是一个独立的锁，每段锁会有16（默认）个Entry

　　当有多个线程并发访问时，可以访问不同的段，实现了并行， 提高了效率，并且提供了一些复合操作的方法

 

/*其他并发容器类*/

JUC 还提供了其他用于多线程上下文中Collection 实现（以前只能 用synchronize 来同步这些集合的方法，实现同步）：

ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet、CopyOnWriteArrayList 和 CopyOnWriteArraySet

　　1.当期望许多线程访问一个 给定collection 时，ConcurrentHashMap通常优于同步的HashMap

　　2.ConcurrentSkipListMap 通常优于同步的TreeMap。

　　3.当期望的读数 和 遍历 远远大于列表的更新数时，CopyOnWriteArrayList优于同步的ArrayList,

　　但是 CopyOnWriteArrayList 因为每次更新都会进行复制，开销非常大，并发迭代操作多时可以选择

 

/*
 * CopyOnWriteArrayList /CopyOnWriteArraySet : "写入并复制"
 * Copy-On-Write简称COW，是一种用于程序设计中的优化策略。其基本思路是，
 *
 * 从一开始大家都在共享同一个内容，当某个人想要修改这个内容的时候，才会真正把内容Copy出去形成一个新的内容然后再改，这是一种延时懒惰策略。
 * 
 * 当出现并发，多个线程想对这个内容进行操作，读操作的时候，无所谓，读的都是同一份，也不会加锁；；
 * 写操作的时候，为了避免修改同一份，采用的策略是，把内容Copy出去形成一个新的内容然后再改，以此来避免并发问题
 * 
 * 从JDK1.5开始Java并发包里提供了两个使用CopyOnWrite机制实现的并发容器,它们是CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。
 * CopyOnWrite容器非常有用，可以在非常多的并发场景中使用到
 * 
 * 注意 ：添加操作多时，效率低因为每次添加时都会将当前List复制一份，开销非常的大。并发迭代操作时可以选择
 * */
public class TestCopyOnWriteArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        ListThread lt = new ListThread();
        for(int i = 0;i<10;i++) {
            new Thread(lt).start();
        }
    }
}

class ListThread implements Runnable {
    //private static List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());  使用 这种同步的ArrayList，当遍历的时候进行 add 操作，就会报错
    private static CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();
    static {
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("3");
    }
    @Override
    public void run() {
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
            list.add("4");
        }
    }
    
}