各个数组底层探索与java并发包

一直想研究怎么实现数组的实现原理今天总结一番

刚开始学的时候有一个疑问，为什么要这么多的数组？一个不就可以了吗？

现在终于清楚了。

vector 与 arraylist 的区别？hasmap 和hastable 的区别？

1.ArrayList是最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能有间隔，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要讲已经有数组的数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。

2.Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步，即某一时刻只有一个线程能够写Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢

注意: Vector线程安全、ArrayList线程不安全，（线程安全概念：写的操作会发生，读不会发生）

那么如何证明呢？其实很简单可以去看看源码

很简单首先

在写的时候也就是 新增或删除修改的时候会发生线程安全，我们拿ADD来做例子，点击进去查看

arraylist 这个add 没有加同步

vector 可以清楚的看到加了同步

那么现在的疑问就解决了，一个安全一个不安全。

安全肯定效率低下。不安全效率高。

1.HashMap不是线程安全的

HastMap是一个接口 是map接口的子接口，是将键映射到值的对象，其中键和值都是对象，并且不能包含重复键，但可以包含重复值。HashMap允许null key和null value，而hashtable不允许。

2.HashTable是线程安全的一个Collection。

3.HashMap是Hashtable的轻量级实现（非线程安全的实现），他们都完成了Map接口，主要区别在于HashMap允许空（null）键值（key）,由于非线程安全，效率上可能高于Hashtable。 HashMap允许将null作为一个entry的key或者value，而Hashtable不允许。 HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsvalue和containsKey。

注意: HashTable线程安全，HashMap线程不安全

其实上面这些结论都可以从源码中找到 安全性的问题这给我就不证明了。

synchronizedMap

Collections.synchronized*(m) 将线程不安全额集合变为线程安全集合

线程细节：下面内容了解即可

ConcurrentHashMap

ConcurrentMap接口下有俩个重要的实现 : ConcurrentHashMap ConcurrentskipListMap (支持并发排序功能。弥补ConcurrentHas hMa p) ConcurrentHashMap内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分，每个段其实就是一个 小的HashTable,它们有自己的锁。只要多个修改操作发生在不同的段上，它们就可以并 发进行。把一个整体分成了16个段(Segment.也就是最高支持16个线程的并发修改操作。 这也是在重线程场景时减小锁的粒度从而降低锁竞争的一种方案。并且代码中大多共享变 量使用volatile关键字声明，目的是第一时间获取修改的内容，性能非常好。

CountDownLatch CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A，它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行，此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。

CyclicBarrier

CyclicBarrier初始化时规定一个数目，然后计算调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数。当线程数达到了这个数目时，所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。

CyclicBarrier就象它名字的意思一样，可看成是个障碍， 所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。

CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数， 此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后，所有其它线程被唤醒前被执行。

Semaphore

Semaphore是一种基于计数的信号量。它可以设定一个阈值，基于此，多个线程竞争获取许可信号，做自己的申请后归还，超过阈值后，线程申请许可信号将会被阻塞。Semaphore可以用来构建一些对象池，资源池之类的，比如数据库连接池，我们也可以创建计数为1的Semaphore，将其作为一种类似互斥锁的机制，这也叫二元信号量，表示两种互斥状态。它的用法如下：

availablePermits函数用来获取当前可用的资源数量

wc.acquire(); //申请资源

wc.release();// 释放资源

ConcurrentLinkedDeque ConcurrentLinkedQueue : 是一个适用于高并发场景下的队列，通过无锁的方式，实现 了高并发状态下的高性能，通常ConcurrentLinkedQueue性能好于BlockingQueue.它 是一个基于链接节点的无界线程安全队列。该队列的元素遵循先进先出的原则。头是最先 加入的，尾是最近加入的，该队列不允许null元素。 ConcurrentLinkedQueue重要方法: add 和offer() 都是加入元素的方法(在ConcurrentLinkedQueue中这俩个方法没有任何区别) poll() 和peek() 都是取头元素节点，区别在于前者会删除元素，后者不会。

ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue是一个有边界的阻塞队列，它的内部实现是一个数组。有边界的意思是它的容量是有限的，我们必须在其初始化的时候指定它的容量大小，容量大小一旦指定就不可改变。

ArrayBlockingQueue是以先进先出的方式存储数据，最新插入的对象是尾部，最新移出的对象是头部。

LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue阻塞队列大小的配置是可选的，如果我们初始化时指定一个大小，它就是有边界的，如果不指定，它就是无边界的。说是无边界，其实是采用了默认大小为Integer.MAX_VALUE的容量 。它的内部实现是一个链表。

和ArrayBlockingQueue一样，LinkedBlockingQueue 也是以先进先出的方式存储数据，最新插入的对象是尾部，最新移出的对象是头部

PriorityBlockingQueue

PriorityBlockingQueue是一个没有边界的队列，它的排序规则和 java.util.PriorityQueue一样。需要注

意，PriorityBlockingQueue中允许插入null对象。

所有插入PriorityBlockingQueue的对象必须实现 java.lang.Comparable接口，队列优先级的排序规则就

是按照我们对这个接口的实现来定义的。

另外，我们可以从PriorityBlockingQueue获得一个迭代器Iterator，但这个迭代器并不保证按照优先级顺

序进行迭代。

SynchronousQueue队列内部仅允许容纳一个元素。当一个线程插入一个元素后会被阻塞，除非这个元素被另一个线程消费。