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java同步的集合

發布時間:2022-09-20 21:48:35

java五個最常用的集合類之間的區別和聯系

常用的集合類有一下幾種:
List結構的集合類:ArrayList類,LinkedList類,Vector類,Stack類
Map結構的集合類:HashMap類,Hashtable類
Set結構的集合類:HashSet類,TreeSet類
Queue結構的集合:Queue介面

HashMap和Hashtable的區別:
HashMap和Hashtable都是java的集合類,都可以用來存放java對象,這是他們的相同點
以下是他們的區別:
1.歷史原因:
Hashtable是基於陳舊的Dictionary類的,HashMap是java 1.2引進的Map介面的一個現實。
2.同步性:
Hashtable是同步的,這個類中的一些方法保證了Hashtable中的對象是線程安全的,而HashMap則是非同步的,因此HashMap中的對象並不是線程安全的,因為同步的要求會影響執行的效率,所以如果你不需要線程安全的結合那麼使用HashMap是一個很好的選擇,這樣可以避免由於同步帶來的不必要的性能開銷,從而提高效率,我們一般所編寫的程序都是非同步的,但如果是伺服器端的代碼除外。
3.值:
HashMap可以讓你將空值作為一個表的條目的key或value
Hashtable是不能放入空值(null)的

ArrayList和Vector的區別:
ArrayList與Vector都是java的集合類,都是用來存放java對象,這是他們的相同點,
區別:
1.同步性:
Vector是同步的,這個類的一些方法保證了Vector中的對象的線程安全的,而ArrayList則是非同步的,因此ArrayList中的對象並不 是線程安全的,因為同步要求會影響執行的效率,所以你不需要線程安全的集合那麼使用ArrayList是一個很好的選擇,這樣可以避免由於同步帶來的不必 要的性能開銷。
2.數據增長:
從內部實現的機制來講,ArrayList和Vector都是使用數組(Array)來控制集合中的對象,當你向兩種類型中增加元素的時候,如果元素的數目超過了內部數組目前的長度他們都需要擴展內部數組的長度,Vector預設情況下自動增長原來一倍的數組長度,ArrayList是原來的50%,所以最後你獲得的這個集合所佔的空間總是比你實際需要的要大,所以如果你要在集合中保存大量的數據,那麼使用Vector有一些優勢,因為你可以通過設置集合的初始大小來避免不必要的資源開銷。

總結:
1)如果要求線程安全,使用Vector,Hashtable
2)如果不要求線程安全,使用ArrayList,LinkedList,HashMap
3)如果要求鍵值對,則使用HashMap,Hashtable
4)如果數據量很大,又要求線程安全考慮Vector

1.ArrayList: 元素單個,效率高,多用於查詢
2.Vector: 元素單個,線程安全,多用於查詢
3.LinkedList:元素單個,多用於插入和刪除
4.HashMap: 元素成對,元素可為空
5.HashTable: 元素成對,線程安全,元素不可為空

ArrayList
底層是Object數組,所以ArrayList具有數組的查詢速度快的優點以及增刪速度慢的缺點。
而在LinkedList的底層是一種雙向循環鏈表。在此鏈表上每一個數據節點都由三部分組成:前指針(指向前面的節點的位置),數據,後指針(指向後面的節點的位置)。最後一個節點的後指針指向第一個節點的前指針,形成一個循環。
雙向循環鏈表的查詢效率低但是增刪效率高。
ArrayList和LinkedList在用法上沒有區別,但是在功能上還是有區別的。

LinkedList
經常用在增刪操作較多而查詢操作很少的情況下:隊列和堆棧。
隊列:先進先出的數據結構。
棧:後進先出的數據結構。
注意:使用棧的時候一定不能提供方法讓不是最後一個元素的元素獲得出棧的機會。

Vector
(與ArrayList相似,區別是Vector是重量級的組件,使用使消耗的資源比較多。)
結論:在考慮並發的情況下用Vector(保證線程的安全)。
在不考慮並發的情況下用ArrayList(不能保證線程的安全)。

面試經驗(知識點):
java.util.stack(stack即為堆棧)的父類為Vector。可是stack的父類是最不應該為Vector的。因為Vector的底層是數組,且Vector有get方法(意味著它可能訪問到並不屬於最後一個位置元素的其他元素,很不安全)。
對於堆棧和隊列只能用push類和get類。
Stack類以後不要輕易使用。
實現棧一定要用LinkedList。
(在JAVA1.5中,collection有queue來實現隊列。)

Set-HashSet實現類:
遍歷一個Set的方法只有一個:迭代器(interator)。
HashSet中元素是無序的(這個無序指的是數據的添加順序和後來的排列順序不同),而且元素不可重復。
在Object中除了有finalize(),toString(),equals(),還有hashCode()。
HashSet底層用的也是數組。
當向數組中利用add(Object o)添加對象的時候,系統先找對象的hashCode:
int hc=o.hashCode(); 返回的hashCode為整數值。
Int I=hc%n;(n為數組的長度),取得余數後,利用余數向數組中相應的位置添加數據,以n為6為例,如果I=0則放在數組a[0]位置,如果I=1,則 放在數組a[1]位置。如果equals()返回的值為true,則說明數據重復。如果equals()返回的值為false,則再找其他的位置進行比 較。這樣的機制就導致兩個相同的對象有可能重復地添加到數組中,因為他們的hashCode不同。
如果我們能夠使兩個相同的對象具有相同hashcode,才能在equals()返回為真。
在實例中,定義student對象時覆蓋它的hashcode。
因為String類是自動覆蓋的,所以當比較String類的對象的時候,就不會出現有兩個相同的string對象的情況。
現在,在大部分的JDK中,都已經要求覆蓋了hashCode。
結論:如將自定義類用hashSet來添加對象,一定要覆蓋hashcode()和equals(),覆蓋的原則是保證當兩個對象hashcode返回相同的整數,而且equals()返回值為True。
如果偷懶,沒有設定equals(),就會造成返回hashCode雖然結果相同,但在程序執行的過程中會多次地調用equals(),從而影響程序執行的效率。

⑵ 昆明電腦培訓分享Java中最常用的集合類框架



一、HashMap的概述

HashMap可以說是Java中最常用的集合類框架之一,是Java語言中非常典型的數據結構。

HashMap是基於哈希表的Map介面實現的,此實現提供所有可選的映射操作。昆明電腦培訓http://www.kmbdqn.com/發現存儲的是對的映射,允許多個null值和一個null鍵。但此類不保證映射的順序,特別是它不保證該順序恆久不變。

除了HashMap是非同步以及允許使用null外,HashMap 類與 Hashtable大致相同。

此實現假定哈希函數將元素適當地分布在各桶之間,可為基本操作(get 和 put)提供穩定的性能。迭代collection 視圖所需的時間與 HashMap 實例的「容量」(桶的數量)及其大小(鍵-值映射關系數)成比例。所以,如果迭代性能很重要,則不要將初始容量設置得太高(或將載入因子設置得太低)。

HashMap 的實例有兩個參數影響其性能:初始容量 和載入因子。容量 是哈希表中桶的數量,初始容量只是哈希表在創建時的容量。載入因子 是哈希表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度。當哈希表中的條目數超出了載入因子與當前容量的乘積時,則要對該哈希表進行 rehash 操作(即重建內部數據結構),從而哈希表將具有大約兩倍的桶數。


通常,默認載入因子 (0.75) 在時間和空間成本上尋求一種折衷。載入因子過高雖然減少了空間開銷,但同時也增加了查詢成本(在大多數 HashMap 類的操作中,包括 get 和 put 操作,都反映了這一點)。在設置初始容量時應該考慮到映射中所需的條目數及其載入因子,以便最大限度地減少 rehash 操作次數。如果初始容量大於最大條目數除以載入因子,則不會發生 rehash 操作。

注意,此實現不是同步的。 如果多個線程同時訪問一個HashMap實例,而其中至少一個線程從結構上修改了列表,那麼它必須保持外部同步。這通常是通過同步那些用來封裝列表的 對象來實現的。但如果沒有這樣的對象存在,則應該使用{@link Collections#synchronizedMap Collections.synchronizedMap}來進行「包裝」,該方法最好是在創建時完成,為了避免對映射進行意外的非同步操作。

Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));

二、構造函數

HashMap提供了三個構造函數:

HashMap():構造一個具有默認初始容量 (16) 和默認載入因子 (0.75) 的空 HashMap。

HashMap(int initialCapacity):構造一個帶指定初始容量和默認載入因子 (0.75) 的空 HashMap。

HashMap(int initialCapacity, float loadFactor):構造一個帶指定初始容量和載入因子的空 HashMap。

這里提到了兩個參數:初始容量,載入因子。這兩個參數是影響HashMap性能的重要參數,其中容量表示哈希表中桶的數量,初始容量是創建哈希表時的容量,載入因子是哈希表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度,它衡量的是一個散列表的空間的使用程度,負載因子越大表示散列表的裝填程度越高,反之愈小。對於使用鏈表法的散列表來說,查找一個元素的平均時間是O(1+a),因此如果負載因子越大,對空間的利用更充分,然而後果是查找效率的降低;如果負載因子太小,那麼散列表的數據將過於稀疏,對空間造成嚴重浪費。系統默認負載因子為0.75,一般情況下我們是無需修改的。

HashMap是一種支持快速存取的數據結構,要了解它的性能必須要了解它的數據結構。


⑶ Java中的同步集合與並發集合有什麼區別

之所以有同步與不不同步之分就是為了線程安全而提出,線程安全的就是同步的,不安全的就是不同步的,還有一點就是,不同步的運行速度要比同步的快,這是因為有鎖的機制存在。

⑷ JAVA中哪個能同時滿足 先進先出(增減操作非常頻繁)和同步安全的容器集合並在性能上不至於太差

public class ConcurrentLinkedQueue<E>
extends AbstractQueue<E>
implements Queue<E>, Serializable

一個基於鏈接節點的無界線程安全隊列。此隊列按照 FIFO(先進先出)原則對元素進行排序。隊列的頭部 是隊列中時間最長的元素。隊列的尾部 是隊列中時間最短的元素。新的元素插入到隊列的尾部,隊列獲取操作從隊列頭部獲得元素。當多個線程共享訪問一個公共 collection 時,ConcurrentLinkedQueue 是一個恰當的選擇。此隊列不允許使用 null 元素。

此實現採用了有效的「無等待 (wait-free)」演算法,該演算法基於 Maged M. Michael 和 Michael L. Scott 合著的 Simple, Fast, and Practical Non-Blocking and Blocking Concurrent Queue Algorithms 中描述的演算法。

需要小心的是,與大多數 collection 不同,size 方法不是 一個固定時間操作。由於這些隊列的非同步特性,確定當前元素的數量需要遍歷這些元素。

此類及其迭代器實現了 Collection 和 Iterator 介面的所有可選 方法。

內存一致性效果:當存在其他並發 collection 時,將對象放入 ConcurrentLinkedQueue 之前的線程中的操作 happen-before 隨後通過另一線程從 ConcurrentLinkedQueue 訪問或移除該元素的操作。

注意:ConcurrentLinkedQueue的size()是要遍歷一遍集合的!因此,若不能滿足你,可以基於 LinkedList(先進先出),自己加上同步,要性能控制住,需要盡可能小力度加同步 。

⑸ JAVA的集合類型有哪些

Java集合類型主要有3種:set(集)、list(列表)和map(映射)。

Collection、Set和List的區別如下:
Collection對象之間沒有指定的順序,允許有重復元素和多個null元素對象;它是Set和List介面的父類,是一種最通用型的集合介面;

Set各個元素對象之間沒有指定的順序,不允許有重復元素,最多允許有一個null元素對象;
List各個元素對象之間有指定的順序,允許重復元素和多個null元素對象;

⑹ java多線程開發的同步機制有哪些

Java同步
標簽: 分類:

一、關鍵字:

thread(線程)、thread-safe(線程安全)、intercurrent(並發的)

synchronized(同步的)、asynchronized(非同步的)、

volatile(易變的)、atomic(原子的)、share(共享)

二、總結背景:

一次讀寫共享文件編寫,嚯,好傢伙,竟然揪出這些零碎而又是一路的知識點。於是乎,Google和翻閱了《Java參考大全》、《Effective Java Second Edition》,特此總結一下供日後工作學習參考。

三、概念:

1、 什麼時候必須同步?什麼叫同步?如何同步?

要跨線程維護正確的可見性,只要在幾個線程之間共享非 final 變數,就必須使用 synchronized(或 volatile)以確保一個線程可以看見另一個線程做的更改。

為了在線程之間進行可靠的通信,也為了互斥訪問,同步是必須的。這歸因於java語言規范的內存模型,它規定了:一個線程所做的變化何時以及如何變成對其它線程可見。

因為多線程將非同步行為引進程序,所以在需要同步時,必須有一種方法強制進行。例如:如果2個線程想要通信並且要共享一個復雜的數據結構,如鏈表,此時需要
確保它們互不沖突,也就是必須阻止B線程在A線程讀數據的過程中向鏈表裡面寫數據(A獲得了鎖,B必須等A釋放了該鎖)。

為了達到這個目的,java在一個舊的的進程同步模型——監控器(Monitor)的基礎上實現了一個巧妙的方案:監控器是一個控制機制,可以認為是一個
很小的、只能容納一個線程的盒子,一旦一個線程進入監控器,其它的線程必須等待,直到那個線程退出監控為止。通過這種方式,一個監控器可以保證共享資源在
同一時刻只可被一個線程使用。這種方式稱之為同步。(一旦一個線程進入一個實例的任何同步方法,別的線程將不能進入該同一實例的其它同步方法,但是該實例
的非同步方法仍然能夠被調用)。

錯誤的理解:同步嘛,就是幾個線程可以同時進行訪問。

同步和多線程關系:沒多線程環境就不需要同步;有多線程環境也不一定需要同步。

鎖提供了兩種主要特性:互斥(mutual exclusion) 和可見性(visibility)。

互斥即一次只允許一個線程持有某個特定的鎖,因此可使用該特性實現對共享數據的協調訪問協議,這樣,一次就只有一個線程能夠使用該共享數據。

可見性要更加復雜一些,documents它必須確保釋放鎖之前對共享數據做出的更改對於隨後獲得該鎖的另一個線程是可見的 —— 如果沒有同步機制提供的這種可見性保證,線程看到的共享變數可能是修改前的值或不一致的值,這將引發許多嚴重問題

小結:為了防止多個線程並發對同一數據的修改,所以需要同步,否則會造成數據不一致(就是所謂的:線程安全。如java集合框架中Hashtable和
Vector是線程安全的。我們的大部分程序都不是線程安全的,因為沒有進行同步,而且我們沒有必要,因為大部分情況根本沒有多線程環境)。

2、 什麼叫原子的(原子操作)?

Java原子操作是指:不會被打斷地的操作。(就是做到互斥 和可見性?!)

那難道原子操作就可以真的達到線程安全同步效果了嗎?實際上有一些原子操作不一定是線程安全的。

那麼,原子操作在什麼情況下不是線程安全的呢?也許是這個原因導致的:java線程允許線程在自己的內存區保存變數的副本。允許線程使用本地的私有拷貝進
行工作而非每次都使用主存的值是為了提高性能(本人愚見:雖然原子操作是線程安全的,可各線程在得到變數(讀操作)後,就是各自玩
弄自己的副本了,更新操作(寫操作)因未寫入主存中,導致其它線程不可見)。

那該如何解決呢?因此需要通過java同步機制。

在java中,32位或者更少位數的賦值是原子的。在一個32位的硬體平台上,除了double和long型的其它原始類型通常都
是使用32位進行表示,而double和long通常使用64位表示。另外,對象引用使用本機指針實現,通常也是32位的。對這些32位的類型的操作是原
子的。

這些原始類型通常使用32位或者64位表示,這又引入了另一個小小的神話:原始類型的大小是由語言保證的。這是不對的。java語言保證的是原始類型的表
數范圍而非JVM中的存儲大小。因此,int型總是有相同的表數范圍。在一個JVM上可能使用32位實現,而在另一個JVM上可能是64位的。在此再次強
調:在所有平台上被保證的是表數范圍,32位以及更小的值的操作是原子的。

3、 不要搞混了:同步、非同步

舉個例子:普通B/S模式(同步)AJAX技術(非同步)

同步:提交請求->等待伺服器處理->處理完返回 這個期間客戶端瀏覽器不能幹任何事

非同步:請求通過事件觸發->伺服器處理(這是瀏覽器仍然可以作其他事情)->處理完畢

可見,彼「同步」非此「同步」——我們說的java中的那個共享數據同步(synchronized)

一個同步的對象是指行為(動作),一個是同步的對象是指物質(共享數據)。

4、 Java同步機制有4種實現方式:(部分引用網上資源)

① ThreadLocal ② synchronized( ) ③ wait() 與 notify() ④ volatile

目的:都是為了解決多線程中的對同一變數的訪問沖突
ThreadLocal
ThreadLocal 保證不同線程擁有不同實例,相同線程一定擁有相同的實例,即為每一個使用該變數的線程提供一個該變數值的副本,每一個線程都可以獨立改變自己的副本,而不是與其它線程的副本沖突。

優勢:提供了線程安全的共享對象

與其它同步機制的區別:同步機制是為了同步多個線程對相同資源的並發訪問,是為了多個線程之間進行通信;而 ThreadLocal 是隔離多個線程的數據共享,從根本上就不在多個線程之間共享資源,這樣當然不需要多個線程進行同步了。

volatile
volatile 修飾的成員變數在每次被線程訪問時,都強迫從共享內存中重讀該成員變數的值。而且,當成員變數發生變化時,強迫線程將變化值回寫到共享內存。
優勢:這樣在任何時刻,兩個不同的線程總是看到某個成員變數的同一個值。
緣由:Java
語言規范中指出,為了獲得最佳速度,允許線程保存共享成員變數的私有拷貝,而且只當線程進入或者離開同步代碼塊時才與共享成員變數的原
始值對比。這樣當多個線程同時與某個對象交互時,就必須要注意到要讓線程及時的得到共享成員變數的變化。而 volatile
關鍵字就是提示 VM :對於這個成員變數不能保存它的私有拷貝,而應直接與共享成員變數交互。
使用技巧:在兩個或者更多的線程訪問的成員變數上使用 volatile 。當要訪問的變數已在 synchronized 代碼塊中,或者為常量時,不必使用。

線程為了提高效率,將某成員變數(如A)拷貝了一份(如B),線程中對A的訪問其實訪問的是B。只在某些動作時才進行A和B的同步,因此存在A和B不一致
的情況。volatile就是用來避免這種情況的。
volatile告訴jvm,它所修飾的變數不保留拷貝,直接訪問主內存中的(讀操作多時使用較好;線程間需要通信,本條做不到)

Volatile 變數具有 synchronized 的可見性特性,但是不具備原子特性。這就是說線程能夠自動發現 volatile
變數的最新值。Volatile
變數可用於提供線程安全,但是只能應用於非常有限的一組用例:多個變數之間或者某個變數的當前值與修改後值
之間沒有約束。

您只能在有限的一些情形下使用 volatile 變數替代鎖。要使 volatile 變數提供理想的線程安全,必須同時滿足下面兩個條件:

對變數的寫操作不依賴於當前值;該變數沒有包含在具有其他變數的不變式中。

sleep() vs wait()
sleep是線程類(Thread)的方法,導致此線程暫停執行指定時間,把執行機會給其他線程,但是監控狀態依然保持,到時後會自動恢復。調用sleep不會釋放對象鎖。
wait是Object類的方法,對此對象調用wait方法導致本線程放棄對象鎖,進入等待此對象的等待鎖定池,只有針對此對象發出notify方法(或notifyAll)後本線程才進入對象鎖定池准備獲得對象鎖進入運行狀態。

(如果變數被聲明為volatile,在每次訪問時都會和主存一致;如果變數在同步方法或者同步塊中被訪問,當在方法或者塊的入口處獲得鎖以及方法或者塊退出時釋放鎖時變數被同步。)

⑺ 下面哪個java集合類是實現同步的

容器是指放東西的物品,在JAVA裡面也是這樣的,比如 list 是可以用來放對象的列表 你也可以自定義一些類來放其它對象,那麼,你定義的這個類就是其它對象的容器。 集合是一組可變數量的數據項,集合的種類包括列表,集,多重集,樹和圖,通俗地...

⑻ java中的幾個集合類

list
map
set三個都是介面

map
映射表,
一個key只能對應一個value(它的反命題,一個value只對應一個key不成立)
最常用的有:
map
l---
hashmap
(key可以null)
l---
hashtable
(key不能為null)

l---properties
(適合讀取.properties格式的文件)
l---
sortedmap(interface根據key排序)
l---treemap(用二叉樹實現key排序)

list

set
都是線性的,主要區別是list裡面存放的內容可以重復,而set同一對象只保留唯一的一個。因此,map裡面,提取key集合的返回類型是set,而提取value集合的類型是collection(list/set)的父類型。
常用的有
list
l---linkedlist(鏈表)
l---arraylist(動態數組,所有方法不同步)
l---vector(動態數組,所有方法同步)
l---stack(可以實現lifo的棧)

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