java並發集合

A. java並發集合有哪些

1、常用的並發集合類
ConcurrentHashMap：線程安全的HashMap的實現
CopyOnWriteArrayList：線程安全且在讀操作時無鎖的ArrayList
CopyOnWriteArraySet：基於CopyOnWriteArrayList，不添加重復元素
ArrayBlockingQueue：基於數組、先進先出、線程安全，可實現指定時間的阻塞讀寫，並且容量可以限制
LinkedBlockingQueue：基於鏈表實現，讀寫各用一把鎖，在高並發讀寫操作都多的情況下，性能優於ArrayBlockingQueue
2、原子類
AtomicInteger：線程安全的Integer，基於CAS（無阻塞，CPU原語），優於使用同步鎖的Integer
3、線程池
ThreadPoolExecutor：一個高效的支持並發的線程池，可以很容易的講一個實現了Runnable介面的任務放入線程池執行，但要用好這個線程池，必須合理配置corePoolSize、最大線程數、任務緩沖隊列，以及隊列滿了+線程池滿時的回絕策略，一般而言對於這些參數的配置，需考慮兩類需求：高性能和緩沖執行。
Executor：提供了一些方便的創建ThreadPoolExecutor的方法。
FutureTask：可用於非同步獲取執行結果或取消執行任務的場景，基於CAS，避免鎖的使用
4、鎖
ReentrantLock：與synchronized效果一致，但是又更加靈活，支持公平/非公平鎖、支持可中斷的鎖、支持非阻塞的tryLock(可超時)、支持鎖條件等，需要手工釋放鎖，基於AbstractQueueSynchronizer
ReentrantReadWriteLock：與ReentrantLock沒有關系，採用兩把鎖，用於讀多寫少的情形

B. 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。

C. 什麼是Java並發容器的實現

Java集合類都是快速失敗的，這就意味著宴虛當集合被改變且一個線程在使用迭代器遍歷集合的時候，迭代器的next()方法將拋出。異常。
並發容器支持並發的戚侍遍歷和並高祥吵發的更新。
主要的類有ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。

D. Java並發編程常用的類和集合

AtomicInteger

可以用原子方式更新int值。類AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong和AtomicReference的實例各自提供對相應類型單個變數的訪問和更新。java課程培訓機構認為基本的原理都是使用CAS操作：

booleancompareAndSet(expectedValue,updateValue);

如果此方法（在不同的類間參數類型也不同）當前保持expectedValue，則以原子方式將變數設置為updateValue，並在成功時報告true。

循環CAS，參考AtomicInteger中的實現：

publicfinalintgetAndIncrement(){for(;;){intcurrent=get();intnext=current+1;if(compareAndSet(current,next))returncurrent;

}

}(intexpect,intupdate){returnunsafe.compareAndSwapInt(this,valueOffset,expect,update);

}

ABA問題

因為CAS需要在操作值的時候檢查下值有沒有發生變化，如果沒有發生變化則更新，但是如果一個值原來是A，變成了B，又變成了A，那麼使用CAS進行檢查時會發現它的值沒有發生變化，但是實際上卻變化了。ABA問題的解決思路帶念就是使用版本號。在變數前面追加上版本號，每次變數更新的時候把版本號加一，那麼A－B－A就會變成1A-2B－3A。

從Java1.5開始JDK的atomic包里提供了一個類AtomicStampedReference來解決ABA問題。這個類的compareAndSet方法作用是首先檢查當前引用是否等於預期引用，並且當前標志是否等於預期標志，如果全部相等，則以原子方式將該引用和該標志的值設置為給定的更新值。

ArrayBlockingQueue

一個由數組支持的有界阻塞隊列。此隊列按FIFO（先進先出）原則對元素進行排序。隊列的頭部是在隊列中存在時間最長的元素。隊列的尾部是在隊列中存在時間最短的元素。新元素插入到隊列的尾部，隊列獲取操作則是從隊列頭部開始獲得元素。這是一個典型的「有界緩存區」，固定大小的數組在其中保持生產者插入的元素和使用者提取的元素。一旦創建了這樣的緩存區，就不能再增加其容量。試圖向已滿隊列中放入元素會導致操作受阻塞；試圖從空隊列中提取元素將導致類似阻塞。沖行培

此類支持對等待的生產者線程和使用者線程進行排序的可選公散唯平策略。默認情況下，不保證是這種排序。然而，通過將公平性(fairness)設置為true而構造的隊列允許按照FIFO順序訪問線程。公平性通常會降低吞吐量，但也減少了可變性和避免了「不平衡性」。

LinkedBlockingQueue

一個基於已鏈接節點的、范圍任意的blockingqueue。此隊列按FIFO（先進先出）排序元素。隊列的頭部是在隊列中時間最長的元素。隊列的尾部是在隊列中時間最短的元素。新元素插入到隊列的尾部，並且隊列獲取操作會獲得位於隊列頭部的元素。鏈接隊列的吞吐量通常要高於基於數組的隊列，但是在大多數並發應用程序中，其可預知的性能要低。

可選的容量范圍構造方法參數作為防止隊列過度擴展的一種方法。如果未指定容量，則它等於Integer.MAX_VALUE。除非插入節點會使隊列超出容量，否則每次插入後會動態地創建鏈接節點。

如果構造一個LinkedBlockingQueue對象，而沒有指定其容量大小，LinkedBlockingQueue會默認一個類似無限大小的容量（Integer.MAX_VALUE），這樣的話，如果生產者的速度一旦大於消費者的速度，也許還沒有等到隊列滿阻塞產生，系統內存就有可能已被消耗殆盡了。

E. Java集合框架的知識總結

說明：先從整體介紹了Java集合框架包含的介面和類，然後昌平鎮IT培訓總結了集合框架中的一些基本知識和關鍵點，並結合實例進行簡單分析。

1、綜述

所有集合類都位於java.util包下。集合中只能保存對象（保存對象的引用變數）。（數組既可以保存基本類型的數據也可以保存對象）。

當我們把一個對象放入集合中後，系統會把所有集合元素都當成Object類的實例進行處理。敬碰前從JDK1.5以後，這種狀態得到了改進：可以使用泛型來限制集合里元素的類型，並讓集合記住所有集合元素的類型（參見具體泛型的內容）。

Java的集合類主要由兩個介面派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根介面，這兩個介面又包含了一些介面或實現類。

Set、List和Map可以看做集合的三大類。

List集合是有序集合，集合中的元素可以重復，訪問集合中的元素可以根據元素的索引來訪問。

Set集合是無序集合，集合中的元素不可以重復，訪問集合中的元素只能根據元素本身來訪問（也是不能集合里元素不允許重復的原因）。

Map集合中保存Key-value對形式的元素，訪問時只能根據每項元素的key來訪問其value。

對於Set、List和Map三種集合，最常用的實現類分別是HashSet、ArrayList和HashMap三個實現類。（並發控制的集合類，以後有空研究下）。

2、Collection介面

Collection介面是List、Set和Queue介面的父介面，同時可以操作這三個介面。亮清

Collection介面定義操作集合元素的具體方法大家可以參考API文檔，這里通過一個例子來說明Collection的添加元素、刪除元素、返回集合中元素的個數以及清空集合元素的方法。

3、兩種遍歷集合的方法Iterator介面和foreach循環1、Iterator介面

Iterator也是Java集合框架的成吵鎮員，主要用於遍歷（即迭代訪問）Collection集合中的元素，也稱為迭代器。

F. java並發框架有哪些

Java並發框架java.util.concurrent是JDK5中引入到標准庫中的(採用的是Doug
Lea的並發庫)。該包下的類可以分為這么塊：

Executors

1)介面：

Executor(例子涉及)：用來執行提交的Runnable任務的對象。是一個簡單的標准化介面，用來定義包括線程池、非同步IO、輕量級任務框架等等。任務可以由一個新創建的線程、一個已有任務執行線程、或是線程直接調用execute()來執行，可以串列也可並行執行，取決於使用的是哪個Executor具體類。

ExecutorService(例子涉及)：Executor的子介面，提供了一個更加具體的非同步任務執行框架：提供了管理結束的方法，以及能夠產生Future以跟蹤非同步任務進程的方法。一個ExcutorService管理著任務隊列和任務調度。

ScheledExecutorService(例子涉及)：ExecutorService的子介面，增加了對延遲和定期任務執行的支持。

Callable(例子涉及)：一個返回結果或拋出異常的任務，實現類需要實現其中一個沒有參數的叫做call的方法。Callabe類似於Runnable，但是Runnable不返回結果且不能拋出checked
exception。ExecutorService提供了安排Callable非同步執行的方法。

Future(例子涉及)：代表一個非同步計算的結果(由於是並發執行，結果可以在一段時間後才計算完成，其名字可能也就是代表這個意思吧)，提供了可判斷執行是否完成以及取消執行的方法。

2)實現：

ThreadPoolExecutor和ScheledThreadPoolExecutor：可配置線程池(後者具備延遲或定期調度功能)。

Executors(例子涉及)：提供Executor、ExecutorService、ScheledExecutorService、ThreadFactory以及Callable的工廠方法及工具方法。

FutureTask：對Future的實現

ExecutorCompletionService(例子涉及)：幫助協調若干(成組)非同步任務的處理。

Queues

非阻塞隊列：ConcurrentLinkedQueue類提供了一個高效可伸縮線程安全非阻塞FIFO隊列。

阻塞隊列：BlockingQueue介面，有五個實現類：LinkedBlockingQueue(例子涉及)、ArrayBlockingQueue、SynchronousQueue、PriorityBlockingQueue和DelayQueue。他們對應了不同的應用環境：生產者/消費者、消息發送、並發任務、以及相關並發設計。

Timing

TimeUnit類(例子涉及)：提供了多種時間粒度(包括納秒)用以表述和控制基於超時的操作。

Synchronizers 提供特定用途同步語境

Semaphore(例子涉及)：計數信號量，這是一種經典的並發工具。

CountDownLatch(例子涉及)：簡單的倒計數同步工具，可以讓一個或多個線程等待直到另外一些線程中的一組操作處理完成。

CyclicBarrier(例子涉及)：可重置的多路同步工具，可重復使用(CountDownLatch是不能重復使用的)。

Exchanger：允許兩個線程在匯合點交換對象，在一些pipeline設計中非常有用。

Concurrent Collections

除隊列外，該包還提供了一些為多線程上下文設計的集合實現：ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList及CopyOnWriteArraySet。

注意："Concurrent"前綴的類有別於"synchronized"前綴的類。「concurrent」集合是線程安全的，不需要由單排斥鎖控制的(無鎖的)。以ConcurrentHashMap為例，允許任何數量的並發讀及可調數量的並發寫。「Synchronized」類則一般通過一個單鎖來防止對集合的所有訪問，開銷大且伸縮性差。

G. java 怎樣處理高並發

一、背景綜述

並發就是可以使用多個線程或進程，同時處理（就是並發）不同的操作。

高並發的時候就是有很多用戶在訪問，導致系統數據不正確、糗事數據的現象。對於一些大型網站，比如門戶網站，在面對大量用戶訪問、高並發請求方面，基本的解決方案集中在這樣幾個環節：使用高性能的伺服器、高性能的資料庫、高效率的編程語言、還有高性能的Web容器。這幾個解決思路在一定程度上意味著更大的投入。

使用一般的synchronized或者是lock或者是隊列都是無法滿足高並發的問題。

二、解決方法有三：

1.使用緩存

2.使用生成靜態頁面

html純靜態頁面是效率最高、消耗最小的頁面。我們可以使用信息發布系統來實現簡單的信息錄入自動生成靜態頁面，頻道管理、許可權管理和自動抓取等功能，對於一個大型網站來說，擁有一套高效、可管理的信息發布系統CMS是必不可少的。

3.圖片伺服器分離

圖片是最消耗資源的，僵圖片和頁面分離可以降低提供頁面訪問請求的伺服器系統壓力，並且可以保證系統不會因為圖片問題而崩潰。

3.寫代碼的時候減少不必要的資源浪費：

• 不要頻繁得使用new對象，對於在整個應用中只需要存在一個實例的類使用單例模式.對於String的連接操作,使用StringBuffer或者StringBuilder.對於utility類型的類通過靜態方法來訪問。

• 避免使用錯誤的方式,如Exception可以控制方法推出,但是Exception要保留stacktrace消耗性能,除非必要不要使用 instanceof做條件判斷,盡量使用比的條件判斷方式.使用JAVA中效率高的類,比如ArrayList比Vector性能好。)

• 使用線程安全的集合對象vector hashtable

• 使用線程池

H. java並發(1)線程模型

程序並不能單獨運行，只有將程序裝載到內存中，系統為它分配資源才能運行，而這種執行的程序就稱之為進程。程序和進程的區別就在於：程序是指令的集合，它是進程運行的靜態描述文本；進程是程序的一次執行活動，屬於動態概念

主要歸咎於兩點. 一個是由實現決定的,一個是由需求決定的.

線程由線程ID，程序計數器(PC）[用於指向內存中的程序指令]，寄存器集合[由於存放本地變數和臨時變數]和堆棧[用於存放方法指令和方法參數等]組成。

以 Unix/Linux 的體系架構為例。

因為操作系統的資源是有限的，如果訪問資源的操作過多，必然會消耗過多的資源，而且如果不對這些操作加以區分，很可能造成資源訪問的沖突。所以，為了減少有限資源的訪問和使用沖突，對不同的操作賦予不同的執行等級(有多大能力做多大的事)，用戶態(User Mode)和內核態(Kernel Mode)。

運行於用戶態的進程可以執行的操作和訪問的資源都會受到極大的限制，而運行在內核態的進程則可以執行任何操作並且在資源的使用上沒有限制。

並發 ：一個時間段內有很多的線程或進程在執行，但何時間點上都只有一個在執行，多個線程或進程爭搶時間片輪流執行。

並行 ：一個時間段和時間點上都有多個線程或進程在執行。

線程有三種模型, 一對一,多對一,多對多.具體參考 一篇文章讀懂Java多線程模型 , 這里只描述一對一的情況.

每個用戶線程都映射到一個內核線程，每個線程都成為一個獨立的調度單元，由內核調度器獨立調度，一個線程的阻塞不會影響到其他線程，從而保障整個進程繼續工作.

JVM 沒有限定 Java 線程需要使用哪種線程模型來實現， JVM 只是封裝了底層操作系統的差異，而不同的操作系統可能使用不同的線程模型，例如 Linux 和 windows 可能使用了一對一模型，solaris 和 unix 某些版本可能使用多對多模型。所以一談到 Java 語言的多線程模型，需要針對具體 JVM 實現。

Sun JDK 1.2開始，線程模型都是基於操作系統原生線程模型來實現，它的 Window 版和 Linux 版都是使用系統的 1:1 的線程模型實現的。

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