线程安全的集合类

java中常用的线程安全集合类

java.util.Hashtable

HashTable的实例中有两个参数影响其性能：初始容量和加载因子
初始容量：Hash表创建时的容量
加载因子：对hash表在其容量自动增加之前可以达到多满的一个尺度，通常默认是0.75

Hashtable 的函数都是同步的，意味着它是线程安全的。它的key和value都不可以为null。此外，hashtable中的映射不是有序的。
线程安全原理–源码如下

public class Hashtable<K,V>    extends Dictionary<K,V>    implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {    private transient Entry<?,?>[] table;    public synchronized V put(K key, V value) {        ....此处省略实现    }    public synchronized V remove(Object key) {        ....此处省略实现    }    public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> t) {        ....此处省略实现    }     public synchronized V get(Object key) {        ....此处省略实现     }    public synchronized void clear() {        ....此处省略实现    }}

从源码中可以看出，hashtable提供的几个主要方法，每个方法本身都是synchonizedde ,不会出现两个线程同时对数据进行操作的情况，因此是线程安全的

java.util.concurrent.ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap 继承AbstractMap 实现ConcurrentMap

public class ConcurrentHashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>    implements ConcurrentMap<K,V>, Serializable {    static class Segment<K,V> extends ReentrantLock implements Serializable {        private static final long serialVersionUID = 2249069246763182397L;        final float loadFactor;        Segment(float lf) { this.loadFactor = lf; }    }}

java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList 中的set、add、remove等方法，都使用了ReentrantLock的lock来加锁，unlock来解锁
当增加元素的时候使用Arrays.copyOf()来拷贝副本，在副本上增加元素，然后改变原来引用的指向副本。读操作不需要加锁，因此，CopyOnWriteArrayList类是一个线程安全的List接口实现，这对于读操作远远多于写操作的应用非常适合，特别是在并发的情况下，可以提供高性能的并发读取，并保证读取的内容一定是正确的，不受多线程并发问题的影响。

public class CopyOnWriteArrayList<E>    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {    final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();    private E get(Object[] a, int index) {        return (E) a[index];    }}

java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet

原理同CopyOnWriteArrayList

CopyOnWrite机制介绍

CopyOnWrite容器即写是复制的容器。通俗的理解就是当我们往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后新的容器里添加元素，添加完元素后，再将原容器的引用指向新的容器。这样做的好处就是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素
所以，CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想。读和写不容的容器。
我们从CopyOnWriteArrayList之前的分析和源码中可以看出，ArrayList里添加元素，在添加的时候是需要加锁的，否则多线程写的时候会copy出多个副本出来
读的时候不需要加锁，如果都的时候有多线程正在像ArrayList中添加数据，还是会读到旧的数据，因为写的时候不会锁住旧的ArrayList

1、使用场景：读多写少
2、使用注意点：
a、减少扩容开销；b、使用批量添加

缺点：
a、内存占用问题
b、数据一致性问题

Vector

与ArrayList不同，Vector中的操作是线程安全的，他是利用synchronized同步显示锁的机制实现的，实现机制类似Hashtable

StringBuffer和StringBuilder

StringBuffer：线程安全，效率不高，方法上使用synchronized实现线程安全机制

StringBuilder：线程不安全，效率相对高