Java并发编程实践（2）

1、同步容器类
HashMap和Hashtable的区别；HashMap底层继承AbstractMap抽象类，并实现Map接口，Hashtable底层继承Dictionary类并实现Map接口；HashMap初始话大小为16而Hashtable初始化大小为11，HashMap是非线程安全的而Hashtable是线程安全的，其底层实现采用了同步机制，因此在单线程环境中Hashtable的访问速度比HashMap要慢，HashMap的key和value能够为null,Hashtable的key和value不能为null。HashMap和Hashtable的低层数据结构都为散列表，他们都是通过分离链表法来解决hash冲突的问题。
解决hash冲突的方法：1）分离链表法，在每个桶位后面有一个单向的链表结构，当hash冲突时，将元素添加到当前桶位，链表其它元素形成链表结构；2）开放地址法，a、线性探测法，根据元素的hash值确定桶位，当发生hash冲突时，寻找当前位置的下一个位置，直到找到一个为空的桶位，容易发生一次聚焦情况，即元素占据的桶位形成一个区块，使插入新的元素时花费的时间增多；b、平方探测法：插入新元素时若发生hash冲突，则查找下一个离当前桶位距离为i的平法的桶位，直到找到空桶位；3）再散列、当散列表的容量达到某个装载因子或出现插入失败时，建立一个新的散列表大小为原来的两倍，然后重新散列；
2、ConcurrentHashMap并发容器
ConcurrentHashMap是一种线程安全的基于散列的Map，其底层实现采用了分段锁，细化了锁的粒度，使多个线程能并发的访问该容器，相比Hashtable而言，访问性能更好；
3、CopyOnWriteArrayList
“写时复制”该容器能够取代线程安全的Vector，再迭代过程中其不用加锁同步。线程写入时会复制底层数组创建一个新的数组。比如add操作时，当前线程获得一个显示锁，用于防止多个线程执行add操作时，创建多个数组，浪费内存，然后该线程复制底层数组在新数组基础上进行写操作，写操作完成后线程释放锁，将底层数组的应用指向新的数组。这个过程如果有其他线程对数组进行迭代操作，它实际上是线程安全的，不会抛出ConcurrentModifiedException异常，不必考虑其它线程修改操作的影响。
4、阻塞队列（BlockingQueue)
阻塞队列提供可阻塞的get和put方法，当队列为空时，take方法一直处于阻塞状态直到队列中有元素可用，当队列满时，put方法一直处于阻塞状态，直到有空间可用。阻塞队列支持生产者-消费者模式，该模式将“找出需要完成的工作”和“执行工作”两部分分离开来，实现生产者和消费者的解耦。ArrayBlockingQueue，读写线程不能同时进行，读写采用同样的显示锁；LinkedBlockingQueue,读写进程能够同时进行，该类细化了锁的粒度put和take分别采用显示锁进行同步，使线程能够同时对队列进行读写操作。
5、信号量（Semaphore)、栏栅（CyclicBarrier)、闭锁（CountDownLatch）
CountDownLatch：闭锁相当于一扇门，当线程执行await方法时，线程被阻塞，countDown方法是一个计数器，当计数器为0时，被阻塞的线程重新处于运行状态；CyclicBarrier和闭锁功能类似，但其能够再次使用；信号量（Semaphore）控制同时访问某个特定资源的操作数量，acquire方法获得权限，release方法释放权限，其类似于有界阻塞对列。