java中是如何實現(xiàn)集合的線程安全的

今天就跟大家聊聊有關(guān)java中是如何實現(xiàn)集合的線程安全的，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

線程安全

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

memory，一個線程對一個variable進行操作時，都要在自己的working

memory里面建立一個copy，操作完之后再寫入main

memory。多個線程同時操作同一個variable，就可能會出現(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monitor，這個monitor可以是要修改的variable也可以其他你認為合適的object比如method，然后通過給這個monitor加鎖來實現(xiàn)線程安全，每個線程在獲得這個鎖之后，要執(zhí)行完load到workingmemory －> use&assign －> store到mainmemory 的過程，才會釋放它得到的鎖。這樣就實現(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)? 線程安全就是說多線程訪問同一代碼，不會產(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,都可用來表示一組數(shù)量可變的對象應(yīng)用的集合,并且可以隨機地訪問其中的元素。 

　　 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 

　　 對于處理一列數(shù)據(jù)項,Java提供了兩個類ArrayList和LinkedList,ArrayList的內(nèi)部實現(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)部實現(xiàn)是基于一組連接的記錄,所以,它更象一個鏈表結(jié)構(gòu)，所以,它們在性能上有很大的差別。 

　　 從上面的分析可知,在ArrayList的前面或中間插入數(shù)據(jù)時,你必須將其后的所有數(shù)據(jù)相應(yīng)的后移,這樣必然要花費較多時間，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,并且需要隨機地訪問其中的元素時,使用ArrayList會提供比較好的性能 

　　 而訪問鏈表中的某個元素時,就必須從鏈表的一端開始沿著連接方向一個一個元素地去查找,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),并且按照順序訪問其中的元素時,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,你可以考慮使用List這樣的通用接口,而不用關(guān)心具體的實現(xiàn)，在具體的情形下,它的性能由具體的實現(xiàn)來保證。   

HashTable,HashMap,HashSet

HashTable和HashMap采用相同的存儲機制，二者的實現(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，如果key為null，直接拋出NullPointerException。其它細微的差別還有，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實現(xiàn)，無容量限制。

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key，value構(gòu)成的Entry對象，無容量限制。

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

3、HashMap在插入元素時可能會要擴大數(shù)組的容量，在擴大容量時須要重新計算hash，并復(fù)制對象到新的數(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實現(xiàn)，支持排序。

2、TreeSet是非線程安全的。

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

TreeMap：

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

2、TreeMap是非線程安全的。

看完上述內(nèi)容，你們對java中是如何實現(xiàn)集合的線程安全的有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關(guān)內(nèi)容，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。