[java并发] java高并发系列 - 第26天：学会使用JUC中常见的结合，常看看

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本文内容：

1. 了解JUC常见集合，学会使用
2. ConcurrentHashMap
3. ConcurrentSkipListMap
4. ConcurrentSkipListSet
5. CopyOnWriteArraySet
6. 介绍Queue接口
7. ConcurrentLinkedQueue
8. CopyOnWriteArrayList
9. 介绍Deque接口
10. ConcurrentLinkedDequeue

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JUC集合框架图

图中可以看到，JUC的集合框架也是从Map、List、Set、Queue、Collection等超级接口中继承而来的。所以，大概可以知道JUC下的集合包含了一些基本操作，并变得线程安全。

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Map

CocurrentHashMap

功能和HashMap基本一致，内部使用红黑树实现的。

特性：

1. 迭代结果和存入顺序不一致
2. key和value都不能为空
3. 线程安全的

ConcurrentSkipListMap

内部使用跳表实现的，放入的元素会进行排序，排序算法支持2种方式来指定：

1. 通过构造方法传入一个 Comparator
2. 放入的元素实现 Comparable 接口

上面2种方式必选一个，如果2种都有，走规则1

特性：

1. 迭代结果和存入顺序不一致
2. 放入的元素会排序
3. key和value都不能为空
4. 线程安全的

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List

CopyOnWriteArrayList

实现List的接口的，一般我们使用 ArrayList 、LinkedList 、Vector，其中只有Vector是线程安全的，可以使用Collections静态类的synchronizedList 方法对 ArrayList、LinkedList 包装为线程安全的List，不过这些方式在保证线程安全的情况下性能都不高。

CopyOnWriteArrayList是线程安全的List，内部使用数组存储数据，集合中多线程并行操作一般存在4种情况，读读、读写 、写写、写读，这个只有在写写操作过程中会导致其他线程阻塞，其他3种情况均不会阻塞，所以读取的效率非常高。

可以看一下这个类的名称：CopyOnWrite，意思是在写入操作的时候，进行一次自我复制，换句话说，当这个List需要修改时，并不修改原有内容（这对于保证当前读线程的数据一致性非常重要），而是在原有存放数据的数组上产生一个副本，在副本上修改数据，修改完毕后，用副本替换原来的数组，这样也保证了写操作不会影响读。

特性：

1. 迭代结果和存入顺序一致
2. 元素不重复
3. 元素可以为空
4. 线程安全的
5. 读读、读写、写读3种情况不会阻塞，写写会阻塞
6. 无界的

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Set

ConcurrentSkipListSet

有序的Set，内部基于ConcurrentSkipListMap实现的，放入的元素会进行排序，排序算法支持2种方式来指定：

1. 通过构造方法传入一个 Comparator
2. 放入的元素实现 Comparable 接口

上面两种方式需要实现一个，如果2种都有，走规则1

特性：

1. 迭代结果和存入顺序不一致
2. 放入的元素会排序
3. 元素不重复
4. 元素不能为空
5. 线程安全的
6. 无界的

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CopyOnWriteArraySet

内部使用CopyOnWriteArrayList 实现的，将所有的操作都会转发给CopyOnWriteArrayList。

特性：

1. 迭代结果和存入顺序不一致
2. 元素不重复
3. 元素可以为空
4. 线程安全的
5. 读读、读写、写读都不会阻塞；写写会阻塞
6. 无界的

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Queue

Queue接口中的方法，我们再回顾一下：

操作类型	抛出异常	返回特殊值
插入	add(e)	offer(e)
移除	remove()	poll()
检查	element()	peek()

3种操作，每种操作有2个方法，不同点是队列为空或者满载时，调用方法抛出异常还是返回特殊值，大家按照表格中的多看几遍，加深记忆。

ConcurrentLinkedQueue

高效并发队列，内部使用链表实现。

特性：

1. 线程安全的
2. 迭代结果和存入顺序一致
3. 元素可以重复
4. 元素不能为空
5. 线程安全的
6. 无界队列

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Dequeue

先介绍一下Dequeue接口，双向队列（Dequeue）是Queue 的一个子接口，双向队列是指该队列两端的元素既能入队（offer） 也能出队（poll），如果将Dequeue限制为只能从一端入队和出队，则可实现栈的数据结构。对于栈而言，有入栈（push） 和 出栈（pop）,遵循先进后出原则。

一个线程 collection，支持在两端插入和移除元素，名称 dequeue 是 “double ended queue” (双端队列）的缩写，通常读为 “deck” 。大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制，但此接口既支持有容量限制的双端队列，也支持没有固定大小限制的双端队列。

此接口定义在双端队列两端访问元素的方法。提供插入、移除、和检查元素的方法。每种方法都存在两种方式：一种形式在操作失败时抛出异常，另一种形式返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操作）。插入操作的后一种形式是专为使用有容量限制的 Deque 实现设计的；在大多数实现中，插入操作不能失败。

下表总结了上述12中方法：

ConcurrentLinkedDequeue

实现了Dequeue接口，内部使用链表实现的高效的并发双端队列。

特性：

1. 线程安全的
2. 迭代结果和存入顺序一致
3. 元素可以重复
4. 元素不能为空
5. 线程安全的
6. 无界队列

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BlockingQueue

关于阻塞队列，上一篇有详细介绍，请查看：第25天的文章