線程安全

首先要明白線程的工作原理，jvm有一個(gè)main memory，而每個(gè)線程有自己的working

memory，一個(gè)線程對(duì)一個(gè)variable進(jìn)行操作時(shí)，都要在自己的working

memory里面建立一個(gè)copy，操作完之后再寫入main

memory。多個(gè)線程同時(shí)操作同一個(gè)variable，就可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的結(jié)果。根據(jù)上面的解釋，很容易想出相應(yīng)的scenario。

而用synchronized的關(guān)鍵是建立一個(gè)monitor，這個(gè)monitor可以是要修改的variable也可以其他你認(rèn)為合適的object比如method，然后通過(guò)給這個(gè)monitor加鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)線程安全，每個(gè)線程在獲得這個(gè)鎖之后，要執(zhí)行完load到workingmemory －> use&assign －> store到mainmemory 的過(guò)程，才會(huì)釋放它得到的鎖。這樣就實(shí)現(xiàn)了所謂的線程安全。

什么是線程安全?線程安全是怎么完成的(原理)? 線程安全就是說(shuō)多線程訪問(wèn)同一代碼，不會(huì)產(chǎn)生不確定的結(jié)果。編寫線程安全的代碼是低依靠線程同步。

java相關(guān)集合

Vector、ArrayList、LinkedList

Vector和ArrayList在使用上非常相似,都可用來(lái)表示一組數(shù)量可變的對(duì)象應(yīng)用的集合,并且可以隨機(jī)地訪問(wèn)其中的元素。 

　　 Vector的方法都是同步的(Synchronized),是線程安全的(thread-safe)，而ArrayList的方法不是，由于線程的同步必然要影響性能，因此,ArrayList的性能比Vector好。  

    ArrayList和LinkedList區(qū)別 

　　 對(duì)于處理一列數(shù)據(jù)項(xiàng),Java提供了兩個(gè)類ArrayList和LinkedList,ArrayList的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是基于內(nèi)部數(shù)組Object[],所以從概念上講,它更象數(shù)組，但LinkedList的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是基于一組連接的記錄,所以,它更象一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)，所以,它們?cè)谛阅苌嫌泻艽蟮牟顒e。 

　　 從上面的分析可知,在ArrayList的前面或中間插入數(shù)據(jù)時(shí),你必須將其后的所有數(shù)據(jù)相應(yīng)的后移,這樣必然要花費(fèi)較多時(shí)間，所以,當(dāng)你的操作是在一列數(shù)據(jù)的后面添加數(shù)據(jù)而不是在前面或中間,并且需要隨機(jī)地訪問(wèn)其中的元素時(shí),使用ArrayList會(huì)提供比較好的性能 

　　 而訪問(wèn)鏈表中的某個(gè)元素時(shí),就必須從鏈表的一端開始沿著連接方向一個(gè)一個(gè)元素地去查找,直到找到所需的元素為止，所以,當(dāng)你的操作是在一列數(shù)據(jù)的前面或中間添加或刪除數(shù)據(jù),并且按照順序訪問(wèn)其中的元素時(shí),就應(yīng)該使用LinkedList了。 

　　 如果在編程中,1，2兩種情形交替出現(xiàn),這時(shí),你可以考慮使用List這樣的通用接口,而不用關(guān)心具體的實(shí)現(xiàn)，在具體的情形下,它的性能由具體的實(shí)現(xiàn)來(lái)保證。   

HashTable,HashMap,HashSet

HashTable和HashMap采用相同的存儲(chǔ)機(jī)制，二者的實(shí)現(xiàn)基本一致，不同的是：

1)、HashMap是非線程安全的，HashTable是線程安全的，內(nèi)部的方法基本都是synchronized。

2)、HashTable不允許有null值的存在。

在HashTable中調(diào)用put方法時(shí)，如果key為null，直接拋出NullPointerException。其它細(xì)微的差別還有，比如初始化Entry數(shù)組的大小等等，但基本思想和HashMap一樣。

HashSet：

1、HashSet基于HashMap實(shí)現(xiàn)，無(wú)容量限制。

2、HashSet是非線程安全的。

3、HashSet不保證有序。

HashMap：

1、HashMap采用數(shù)組方式存儲(chǔ)key，value構(gòu)成的Entry對(duì)象，無(wú)容量限制。

2、HashMap基于Key hash查找Entry對(duì)象存放到數(shù)組的位置，對(duì)于hash沖突采用鏈表的方式來(lái)解決。

3、HashMap在插入元素時(shí)可能會(huì)要擴(kuò)大數(shù)組的容量，在擴(kuò)大容量時(shí)須要重新計(jì)算hash，并復(fù)制對(duì)象到新的數(shù)組中。

4、HashMap是非線程安全的。

5、HashMap遍歷使用的是Iterator

HashTable

1、HashTable是線程安全的。

2、HashTable中無(wú)論是Key，還是Value都不允許為null。

3、HashTable遍歷使用的是Enumeration。

TreeSet,TreeMap

TreeSet：

1、TreeSet基于TreeMap實(shí)現(xiàn)，支持排序。

2、TreeSet是非線程安全的。

   從對(duì)HashSet和TreeSet的描述來(lái)看，TreeSet和HashSet一樣，也是完全基于Map來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且都不支持get(int)來(lái)獲取指定位置的元素（需要遍歷獲取），另外TreeSet還提供了一些排序方面的支持。例如傳入Comparator實(shí)現(xiàn)、descendingSet以及descendingIterator等。

TreeMap：

1、TreeMap是一個(gè)典型的基于紅黑樹的Map實(shí)現(xiàn)，因此它要求一定要有Key比較的方法，要么傳入Comparator實(shí)現(xiàn)，要么key對(duì)象實(shí)現(xiàn)Comparable接口。

2、TreeMap是非線程安全的。

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于詳解java各種集合的線程安全的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家有所幫助。感興趣的朋友可以參閱：Java多線程ForkJoinPool實(shí)例詳解、Java線程安全與非線程安全解析、Java利用future及時(shí)獲取多線程運(yùn)行結(jié)果等，有什么問(wèn)題可以隨時(shí)留言，歡迎大家交流討論。

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