安全线程的集合

1. CopyOnWriteArrayList

java 复制代码

package com.kuang.unsafe;

import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

//java.util.ConcurrentModificationException  并发修改异常！ 因为List集合线程不安全！
public class ListTest {
    public static void main(String[] args) {
        //并发下 ArrayList 不安全的！
        /**
         * 解决方案：
         * 1. List<String> list = new Vector<>();  只是在add()方法加了一个synchronized 关键字 ，最早出现的，但不是最优解,效率太低了.
         * 2. Collections工具类转化为安全集合        List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
         * 3.第三种方案：JUC下的安全集合 new CopyOnWriteArrayList<>(); import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
         *
         */
        //CopyOnWrite 写入时复制  COW 计算机程序设计领域的一种优化策略;
        //多个线程调用的时候，list，读取的时候，固定的，写入（覆盖）;
        //在写入的时候避免覆盖，造成的数据问题
//         写入复制一个数组写入，写完在插进去
        //读写分离 MyCat

        //CopyOnWriteArrayList 比 Vector  牛在哪里?
        //没有用Synchronized 用的是 Lock锁  效率提高，

       List<String> list =new CopyOnWriteArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                System.out.println(list);
            },String.valueOf(i)).start();
        }


    }
}

方法推荐1.先会用2.货比三家，寻找其他解决方案 3.看源码

CopyOnWriteArrayList 是 Java 中的一个线程安全的集合类，它的设计目的是在读操作非常频繁，而写操作相对较少的情况下提供高效的并发访问。

CopyOnWriteArrayList 使用写入时复制（Copy-On-Write）的机制来实现线程安全。当有写操作（例如添加、修改或删除元素）时，它会创建一个新的副本（即复制原有的数组），并在副本上执行写操作，而不是直接在原有数组上进行操作。这样可以保证读操作不会被阻塞，因为读操作始终在原有的数组上进行。

使用写入时复制的主要优点是避免了读写冲突，从而提供了较好的并发性能。在多线程环境下，多个线程可以同时读取 CopyOnWriteArrayList 的内容，而不需要进行额外的同步操作。这对于读操作非常频繁的场景非常有效。

然而，写操作会导致创建新的副本，因此会消耗额外的内存，并且对于频繁的写操作可能会影响性能。因此，CopyOnWriteArrayList 适用于读多写少的场景，例如读取频率远远高于写入频率的缓存或事件监听器列表。

总结来说，CopyOnWriteArrayList 使用写入时复制的机制，通过牺牲写操作的性能来提供读操作的高并发性能，适用于读多写少的场景。

2. CopyOnWriteArraySet

java 复制代码

package com.kuang.unsafe;

import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
//java.util.ConcurrentModificationException 并发下出现这个问题  :并发修改异常

public class SetTest {
    public static void main(String[] args) {

        /**
         * 注意synchronizedSet在用迭代器循环时，另外一个线程试图修改数据，也会发生并发修改异常！！
         * HashSet<String> set = new HashSet<>();
         * 解决方案：
         * 1.    Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<String>());
         * 2.    Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();
         *
         */
       Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();

        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            new Thread(()->{
                set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                System.out.println(set);
            }).start();
        }



    }
}

2.1 HashSet 底层是什么？

java 复制代码

 public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

//add set 本质就是 map key 是无法重复的

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  public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

java 复制代码

private static final Object PRESENT = new Object();

它是一个常量，是不变的值

3.ConcurrentHashMap

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package com.kuang.unsafe;

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

//java.util.ConcurrentModificationException
public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //map 是这样用的吗？ 不是，工作里不用HashMap
        //默认等价于什么？ new HashMap<>(16,0.75);
        /**
         * 解决方案：  Map<String, String> map = new HashMap<>();
         * 1.    Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
         * 2.    Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();
         * 3.    Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
         */

       Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();

        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            new Thread(()->{
                map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                System.out.println(map);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

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