Java多线程并发学习（三）线程安全-并发容器 J.U.C及

线程安全-并发容器 J.U.C

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并发容器
- ArrayList -> CopyOnWriteArrayList
  - 当有新元素添加到CopyOnWriteArrayList，先从原有的数组里边拷贝一份出来，然后在新的数组上进行写操作，写完之后将原来的数组指向新的数组
  - 所有的add操作都是在锁的保护下进行的
  - 缺点：
  - 会另外开辟空间
  - 不能进行实时读的需求
- 多用于多读少写的操作
- HashSet -> CopyOnWriteArraySet(底层通过CopyOnWriteArrayList实现)
  - 迭代器不支持remove操作
- TreeSet -> ConcurrentSkipListSet
  - 支持自然排序
  - 基于map集合
  - add remove…都是线程安全的
  - 批量操作（removeAll…）不能保证原子性，需要加锁以保证同一时间内只有一个线程进行批量操作
  - 不能操作null值
- HashMap -> ConcurrentHashMap
  - 对读操作做了优化，具有特别高的并发性
- TreeMap -> ConcurrentSkipListMap
  - 内部通过skipList跳表的形式实现
  - key是有序的
  - 存取时间与线程数无关
AQS
1. df：AQS是AbstractQueuedSynchronizer的简称，AQS提供了一种实现阻塞锁和一系列依赖FIFO等待队列的同步器的框架
2. 使用Node实现FIFO队列，可以用于构建锁或者其他同步装置的基础框架
3. 利用了一个int类型表示状态
4. 使用方法是继承（子类通过继承并通过实现它的方法管理其状态{acquire和release}）
5. 可以同时实现排它锁和共享锁模式（独占、共享）
AQS同步组件
- CountDownLatch 通过一个B树来控制线程是否需要一直阻塞
  
  CountDownLatch使用场景及分析
- Semaphore（信号量）能控制同意时间线程的并发数目
  - 常用于有限资源的访问
- CyclicBarrier: 跟CountDownLatch相似（通过计数器实现）
  - 允许一组线程相互等待，直到达到某个通过的屏障点，只有所有进程都到达后，才能进行下面的操作
  - 使用场景：可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果
- ReentrantLock与锁
  - ReentrantLock(可重入锁)和synchronized区别
    - 可重入性
      
      ReenTrantLock的字面意思就是再进入的锁，其实synchronized关键字所使用的锁也是可重入的，两者关于这个的区别不大。两者都是同一个线程没进入一次，锁的计数器都自增1，所以要等到锁的计数器下降为0时才能释放锁。
    - 锁的实现：
      
      Synchronized是依赖于JVM实现的，而ReenTrantLock是JDK实现的。
    - 性能的区别
      
      Synchronized优化之后跟ReenTrantLock差不多，官方推荐使用 Synchronized（写法容易）
    - 功能区别
      - 便利性：Synchronized的使用比较方便简洁，并且由编译器去保证锁的加锁和释放，而ReenTrantLock需要手工声明来加锁和释放锁，为了避免忘记手工释放锁造成死锁，所以最好在finally中声明释放锁。
      - 锁的细粒度和灵活度：很明显ReenTrantLock优于Synchronized
    - ReentrantLock独有的功能
      - 可指定是公平锁还是非公平锁
      - 提供了一个Condition类。可以分组唤醒需要唤醒的线程
      - 提供能够中断等待锁的线程的机制，lock.lockInterruptibly(){使线程避免进入内核态};
- Condition
- FutureTask

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