多线程进阶-线程安全的集合类
目录
🥇多线程环境使⽤ ArrayList
🥈多线程环境使⽤队列
🥉多线程环境使⽤哈希表
🏆相关面试题
原来的集合类，大部分都不是线程安全的
Vector,Stack,HashTable,是线程安全的（不建议用），其他的集合类不是线程安全的
🥇多线程环境使⽤ ArrayList
1. ⾃⼰使⽤同步机制 (synchronized 或者 ReentrantLock)，自己加锁
2. Collections.synchronizedList(new ArrayList);
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
3. 使⽤ CopyOnWriteArrayList
CopyOnWrite容器即写时复制的容器。
🥛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Coy,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。
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：
在读多写少的场景下，性能很高，不需要加锁竞争
缺点：
1.占用内存较多
2.新写的数据不能被第一时间读取到.
🥈多线程环境使⽤队列
1.ArrayBlockingQueue
基于数组实现的阻塞队列
2.LinkedBlockingQueue
基于链表实现的阻塞队列
3.PriorityBlockingQueue
基于堆实现的带优先级的阻塞队列
4.TransferQueue
最多只包含一个元素的阻塞队列
🥉多线程环境使⽤哈希表
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（不推荐）
●ConcurrentHashMap（Java方向top5 超高频面试题）🎯🎯🎯
此处的这个数据结构,相比于HashMap和Hashtable来说,改进力度非常的
☃️优化了锁的粒度[最核心]
读操作没有加锁（但是使用了volatile保证从内存读取结果），只对写操作进行加锁.加锁的方式仍然是用synchronized,但是不是锁整个对象，而是"锁桶"（用每个链表的头结点作为锁对象)，大大降低了锁冲突的概率
❄️充分利⽤ CAS 特性. ⽐如 size 属性通过 CAS 来更新. 避免出现重量级锁的情况.
🌊针对读操作，做了特殊处理。上述的加锁，只是针对写操作，加锁。对于读操作的话，通过volatile以及一些精巧的代码实现，确保读操作，不会读到"修改一半的数据"。
💦优化了扩容⽅式: 化整为零
普通hash表扩容，需要创建新的hash表，把元素都搬运过去。这一系列操作，很有可能就在一次put就完成了，就会使这次put开销非常大，耗时非常长.
🌏发现需要扩容的线程，只需要创建一个新的数组，同时只搬几个元素过去.
🌏扩容期间，新老数组同时存在.
🌏后续每个来操作ConcurrentHashMap的线程，都会参与搬家的过程.每个操作负责搬运一小部分元素
🌏搬完最后一个元素再把老数组删掉.
🌏这个期间，插入只往新数组加。
🌏这个期间，查找需要同时查新数组和老数组
🏆相关面试题
1️⃣ConcurrentHashMap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.
2️⃣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.
3️⃣ConcurrentHashMap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. 当链表较⻓的时候(⼤于等于 8 个元素)就转换成红⿊树.
4️⃣Hashtable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