Java多线程概念[同步容器,并发容器](二)

同步容器

同步容器通过synchronized关键字修饰容器,保证同一时刻只有一个线程使用容器,从而使容器线程安全. synchronized的意思的同步.

1.Vector和ArrayList都实现了List接口,Vector对数组的操作和ArrayList都一样,区别在于Vector在可能出现线程安全的方法上都加了synchronized关键字修饰.

2.Stack是Vector的子类,Stack实现的是先进后出,在出栈入栈都进行了synchronized修饰.

3.HashTable:它实现了Map接口,操作和HashMap一样(区别:HashTable不能存null,HashMap键值都可以为null),HashTable的所有操作都加了synchronized修饰.

4.Collections提供了线程同步集合类

List list=Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Set set=Collections.synchronizedSet(new HashSet());
Map map=Collections.synchronizedMap(new HashMap());

并发容器

并发容器是指允许多线程访问的容器,并保证线程安全.为了尽可能提高并发,Java并发工具包中采用多种优化方式来提高并发容器的执行效率,核心就是锁,CAS(无锁),COW(读写分离),分段锁.

1.CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList相当于实现了线程安全的ArrayList,在对容器写入时,Copy出一份副本数组,完成操作后把副本数组的引用赋值给容器,底层是通过ReentrantLock来保证同步. 但它通过牺牲容器的一致性来换取容器的并发(在Copy期间读取的还是旧数据),所以不能在强一致的场景下使用.

2.CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArraySet和CopyOnWriteArrayList的原理一样,它是实现了CopyOnWrite机制的Set集合.

3.ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap相当于实现了线程安全的HashMap,Key是无序的,并且key和value都不能为null,在JDK8之前,采用分段锁的机制来提高并发,只有在操作同一段键值对是才需要加锁.JDK8以后才用CAS算法提高容器的并发.

4.ConcurrentSkipListMap

ConcurrentSkipListMap相当于实现了线程安全的TreeMap,key是有序的,key和value不允许为null,它采用跳跃表的来替代红黑树,原因是红黑树在插入或者删除节点时需要做旋转调整,导致要控制的粒度太大.而跳跃表使用的是链表,利用CAS算法实现高并发线程安全.

5.ConcurrentSkipListSet

ConcurrentSkipListSet和ConcurrentListMap的原理一样,它是实现了线程安全的TreeSet

强一致性

系统中某个数据更新后,后续任何对该数据的读取都将获取到最新的值,在任意时刻，所有节点中的数据是一样的。对于关系型数据库，要求更新过的数据能被后续的访问都能看到，这是强一致性。

弱一致性

系统中某个数据被修改后,后续对该数据的读取有可能获得更新之后的值,可能获得更新前的数据,但经过不一致的窗口这段时间,后续对该数据的读取将获得更改之后的值.

最终一致性

是弱一致性的特殊形式,存储系统在保证没有更新的情况下,最总所有对该数据的访问都会得到更新后的数据.不保证在任意时刻任意节点上的同一份数据都是相同的，但是随着时间的迁移，不同节点上的同一份数据总是在向趋同的方向变化。