并发容器概览

常用的并发容器

重点的主要是ConcurrentHashMap , CopyOnWriteArrayList， 和接口BlockingQueue

淘汰的并发容器

• Vector：性能不好，主要是全部都是synchronized保护起来的方法，并发性不好。
• Hashtable: 线程安全的hashmap，同时是性能不好，sychronized修饰。
• Collections.synchronizedList(new ArrayList<E>())和Collections.synchronizedMap(new HashMap<K, V>()): 把synchronized加在了代码块上。

锁的粒度太大。

ConcurrentHashMap

我们首先从HashMap的源码开始分析，map在Java里面是一个很大的家族体系。

• 常用的家族：
  HashMap: 朴实无华的字典结构
  LinkedHashMap: 可以保留插入的顺序，可以按照顺序查找。
  TreeMap: 实现了排序接口，可以按照key的顺序进行一定的处理。

• 为什么Hashmap是线程不安全的：

  1. 同时put碰撞导致数据丢失。
  2. 同时扩容导致数据调式
  3. 可能导致死循环。

HashMap

采用拉链法处理哈希碰撞，在1.8中，当拉链法的长度到达一定的程度时候（默认为8），会变成红黑树。用BST可以提高查找的速度，用红黑树可以自动平衡节点的防止极端不平衡影响查找的效率。默认负载因此0.75。

• 为什么要采用红黑树的形式：
  默认是链表因为链表需要的存储空间小，并且在8以上才需要转换，这种概率极低，千万分之几。保证在极端情况下可以保证查询速度。

ConcurrentHashMap

源码解析

采用多个segment的思路，每个segment都有一个独立的ReentrantLock锁，彼此互不影响，提高了并发效率。默认是16个的segment，初始化之后不可以扩容。

第一次添加元素的时候，默认初期长度为16，当往map中继续添加元素的时候，通过hash值跟数组长度取与来决定放在数组的哪个位置，如果出现放在同一个位置的时候，优先以链表的形式存放，在同一个位置的个数又达到了8个以上，如果数组的长度还小于64的时候，则会扩容数组。如果数组的长度大于等于64了的话，在会将该节点的链表转换成树。在扩容完成之后，如果某个节点的是树，同时现在该节点的个数又小于等于6个了，则会将该树转为链表。

在任何一个构造方法中，都没有对存储Map元素Node的table变量进行初始化。而是在第一次put操作的时候在进行初始化。

在1.8中，采用的是类似与HashMap的方法，并且是分为了很多个node，因此每一个节点都具有并发性。并且使用了CAS的方法。

核心方法：
源码解析
putVal这个方法在增长链表或者给红黑树加节点这个环节还是用了synchronized。

还可以使用一些线程安全的方法如map.replace(key, oldval, newval)这个可以实现类似于CAS的操作，返回一个布尔逻辑值告诉我们操作是否如愿。map.putIfAbsent(key, val)如果当前key不存在，就放入，否则取出。

并发队列

并发队列概述

• 为什么使用：可以在线程之间传递数据；不用操心安全性
• 线程安全的队列：
• 

阻塞队列BlockingQueue

• put，take：会阻塞
• add，remove，element：如果无法实现，会返回异常
• offer, poll, peekL：如果失败会返回布尔值。

源码分析：LinkedBlockingQueue分别使用了putLock和takeLock，利用singnal进行通信。

非阻塞队列ConcurrentLinkedQueue

采用了CAS的方法实现并发的线程安全。

CopyOnWriteArrayList

• 构造：CopyOnWriteArrayList<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>(new Integer[]{1, 2, 3});

• 适用场景：读操作尽可能的快，即使写慢一些也无所谓。读多写少。

• 读写规则：**只有写写之间存在互斥。**实际上是修改了备份。因此存在一个小的问题，在迭代中修改的东西没法立刻体现。迭代器能的得到的数据，取决于创建的时间，而不是迭代的时间。

• 原理：创建了新的副本，读写分离的思想。

• 缺点：数据一致性存在问题；内存占用问题。

源码分析
使用了Reentrantlock进行add方法