java并发编程 之 并发集合对象

我们常用到的一些集合对象像ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、PriorityQueue等都不是线程安全的，java Concurrent包提供了一些并发集合对象。

1. Concurrent Queues：

ConcurrentLinkedQueue，并发队列的链表实现，它实现了Queue本身具备的基本操作。它的并发控制是通过原子操作对象AtomicReferenceFieldUpdater来完成的，这个类的原子操作是由底层处理器来实现的，参看另一篇java并发（atomic操作）的文章。

BlockingQueue，阻塞队列，它为Queue提供两种额外的操作：获取元素时等待队列不为空，以及存贮元素是等待空间变得可用。等待的时间可以是无限制或等待某一指定时间，以存贮元素为例，put(e)方法将会无限阻塞直至操作成功，而offer(e,time,unit)是在达到特定阻塞时间放弃操作。

它的直接实现子类包括：ArrayBlockingQueue，阻塞队列的数组实现方式。异步访问通过ReetrantLock控制，而阻塞操作由Concurrent包中的Condition类完成，其中的await()方法执行无限制阻塞，而awaitNanos(time)会等待相应的时间后会继续执行。程序运行到指定的await方法时，当前线程的锁会自动被释放并等待唤醒，具体唤醒条件1）等待时间到，2）其他线程调用Condition的signal()方法，3）其他线程调用Condition的signalAll()方法，4）其他线程interrupt()该线程。

LinkedBlockingQueue, BlockingQueue的链表实现方式。它的同步控制和阻塞操的实现方式和ArrayBlockingQueue类似。

还有其他的一些Queue对象，像DelayQueue、SynchronousQueue等就不做详细介绍。

2. Concurrent List:

CopyOnWriteArrayList，是一个在语义上提供写时复制一份副本的List，对这个集合的每次修改都要对当前数据结构新建一个副本，相对来说写的花销是挺大的。它的并发控制由ReentrantLock完成，而它的复制操作由Arrays.copyof()方法完成。

3. Concurrent Set:

CopyOnWriteArraySet,一个内部基于CopyOnWriteArrayList实现的Set集合。

4. Concurrent Map:

Map并不是一个集合对象，但也属于集合框架家族的成员，这里也一起描述。它的对象有ConcurrentHashMap，是一个并发的HashMap。在ConcurrentHashMap 中引入了一个Segment对象，每个Segment 又是一个hash 表，ConcurrentHashMap 相当于是两级Hash 表，然后锁是在Segment 一级进行的，提高了并发性（Segment直接继承了ReentrantLock对象以控制异步访问）。

ConcurrentSkipListMap，是基于跳跃链表实现的一个Map，与TreeMap相似，且具有相当的排序功能。它的异步控制通过原子操作对象AtomicReferenceFieldUpdater完成。