java并发集合

A. java并发集合有哪些

1、常用的并发集合类
ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap的实现
CopyOnWriteArrayList：线程安全且在读操作时无锁的ArrayList
CopyOnWriteArraySet：基于CopyOnWriteArrayList，不添加重复元素
ArrayBlockingQueue：基于数组、先进先出、线程安全，可实现指定时间的阻塞读写，并且容量可以限制
LinkedBlockingQueue：基于链表实现，读写各用一把锁，在高并发读写操作都多的情况下，性能优于ArrayBlockingQueue
2、原子类
AtomicInteger：线程安全的Integer，基于CAS（无阻塞，CPU原语），优于使用同步锁的Integer
3、线程池
ThreadPoolExecutor：一个高效的支持并发的线程池，可以很容易的讲一个实现了Runnable接口的任务放入线程池执行，但要用好这个线程池，必须合理配置corePoolSize、最大线程数、任务缓冲队列，以及队列满了+线程池满时的回绝策略，一般而言对于这些参数的配置，需考虑两类需求：高性能和缓冲执行。
Executor：提供了一些方便的创建ThreadPoolExecutor的方法。
FutureTask：可用于异步获取执行结果或取消执行任务的场景，基于CAS，避免锁的使用
4、锁
ReentrantLock：与synchronized效果一致，但是又更加灵活，支持公平/非公平锁、支持可中断的锁、支持非阻塞的tryLock(可超时)、支持锁条件等，需要手工释放锁，基于AbstractQueueSynchronizer
ReentrantReadWriteLock：与ReentrantLock没有关系，采用两把锁，用于读多写少的情形

B. Java中的同步集合与并发集合有什么区别

之所以有同步与不不同步之分就是为了线程安全而提出，线程安全的就是同步的，不安全的就是不同步的，还有一点就是，不同步的运行速度要比同步的快，这是因为有锁的机制存在。

C. 什么是Java并发容器的实现

Java集合类都是快速失败的，这就意味着宴虚当集合被改变且一个线程在使用迭代器遍历集合的时候，迭代器的next()方法将抛出。异常。
并发容器支持并发的戚侍遍历和并高祥吵发的更新。
主要的类有ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。

D. Java并发编程常用的类和集合

AtomicInteger

可以用原子方式更新int值。类AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong和AtomicReference的实例各自提供对相应类型单个变量的访问和更新。java课程培训机构认为基本的原理都是使用CAS操作：

booleancompareAndSet(expectedValue,updateValue);

如果此方法（在不同的类间参数类型也不同）当前保持expectedValue，则以原子方式将变量设置为updateValue，并在成功时报告true。

循环CAS，参考AtomicInteger中的实现：

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

}

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

}

ABA问题

因为CAS需要在操作值的时候检查下值有没有发生变化，如果没有发生变化则更新，但是如果一个值原来是A，变成了B，又变成了A，那么使用CAS进行检查时会发现它的值没有发生变化，但是实际上却变化了。ABA问题的解决思路带念就是使用版本号。在变量前面追加上版本号，每次变量更新的时候把版本号加一，那么A－B－A就会变成1A-2B－3A。

从Java1.5开始JDK的atomic包里提供了一个类AtomicStampedReference来解决ABA问题。这个类的compareAndSet方法作用是首先检查当前引用是否等于预期引用，并且当前标志是否等于预期标志，如果全部相等，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值。

ArrayBlockingQueue

一个由数组支持的有界阻塞队列。此队列按FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。队列的头部是在队列中存在时间最长的元素。队列的尾部是在队列中存在时间最短的元素。新元素插入到队列的尾部，队列获取操作则是从队列头部开始获得元素。这是一个典型的“有界缓存区”，固定大小的数组在其中保持生产者插入的元素和使用者提取的元素。一旦创建了这样的缓存区，就不能再增加其容量。试图向已满队列中放入元素会导致操作受阻塞；试图从空队列中提取元素将导致类似阻塞。冲行培

此类支持对等待的生产者线程和使用者线程进行排序的可选公散唯平策略。默认情况下，不保证是这种排序。然而，通过将公平性(fairness)设置为true而构造的队列允许按照FIFO顺序访问线程。公平性通常会降低吞吐量，但也减少了可变性和避免了“不平衡性”。

LinkedBlockingQueue

一个基于已链接节点的、范围任意的blockingqueue。此队列按FIFO（先进先出）排序元素。队列的头部是在队列中时间最长的元素。队列的尾部是在队列中时间最短的元素。新元素插入到队列的尾部，并且队列获取操作会获得位于队列头部的元素。链接队列的吞吐量通常要高于基于数组的队列，但是在大多数并发应用程序中，其可预知的性能要低。

可选的容量范围构造方法参数作为防止队列过度扩展的一种方法。如果未指定容量，则它等于Integer.MAX_VALUE。除非插入节点会使队列超出容量，否则每次插入后会动态地创建链接节点。

如果构造一个LinkedBlockingQueue对象，而没有指定其容量大小，LinkedBlockingQueue会默认一个类似无限大小的容量（Integer.MAX_VALUE），这样的话，如果生产者的速度一旦大于消费者的速度，也许还没有等到队列满阻塞产生，系统内存就有可能已被消耗殆尽了。

E. Java集合框架的知识总结

说明：先从整体介绍了Java集合框架包含的接口和类，然后昌平镇IT培训总结了集合框架中的一些基本知识和关键点，并结合实例进行简单分析。

1、综述

所有集合类都位于java.util包下。集合中只能保存对象（保存对象的引用变量）。（数组既可以保存基本类型的数据也可以保存对象）。

当我们把一个对象放入集合中后，系统会把所有集合元素都当成Object类的实例进行处理。敬碰前从JDK1.5以后，这种状态得到了改进：可以使用泛型来限制集合里元素的类型，并让集合记住所有集合元素的类型（参见具体泛型的内容）。

Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些接口或实现类。

Set、List和Map可以看做集合的三大类。

List集合是有序集合，集合中的元素可以重复，访问集合中的元素可以根据元素的索引来访问。

Set集合是无序集合，集合中的元素不可以重复，访问集合中的元素只能根据元素本身来访问（也是不能集合里元素不允许重复的原因）。

Map集合中保存Key-value对形式的元素，访问时只能根据每项元素的key来访问其value。

对于Set、List和Map三种集合，最常用的实现类分别是HashSet、ArrayList和HashMap三个实现类。（并发控制的集合类，以后有空研究下）。

2、Collection接口

Collection接口是List、Set和Queue接口的父接口，同时可以操作这三个接口。亮清

Collection接口定义操作集合元素的具体方法大家可以参考API文档，这里通过一个例子来说明Collection的添加元素、删除元素、返回集合中元素的个数以及清空集合元素的方法。

3、两种遍历集合的方法Iterator接口和foreach循环1、Iterator接口

Iterator也是Java集合框架的成吵镇员，主要用于遍历（即迭代访问）Collection集合中的元素，也称为迭代器。

F. java并发框架有哪些

Java并发框架java.util.concurrent是JDK5中引入到标准库中的(采用的是Doug
Lea的并发库)。该包下的类可以分为这么块：

Executors

1)接口：

Executor(例子涉及)：用来执行提交的Runnable任务的对象。是一个简单的标准化接口，用来定义包括线程池、异步IO、轻量级任务框架等等。任务可以由一个新创建的线程、一个已有任务执行线程、或是线程直接调用execute()来执行，可以串行也可并行执行，取决于使用的是哪个Executor具体类。

ExecutorService(例子涉及)：Executor的子接口，提供了一个更加具体的异步任务执行框架：提供了管理结束的方法，以及能够产生Future以跟踪异步任务进程的方法。一个ExcutorService管理着任务队列和任务调度。

ScheledExecutorService(例子涉及)：ExecutorService的子接口，增加了对延迟和定期任务执行的支持。

Callable(例子涉及)：一个返回结果或抛出异常的任务，实现类需要实现其中一个没有参数的叫做call的方法。Callabe类似于Runnable，但是Runnable不返回结果且不能抛出checked
exception。ExecutorService提供了安排Callable异步执行的方法。

Future(例子涉及)：代表一个异步计算的结果(由于是并发执行，结果可以在一段时间后才计算完成，其名字可能也就是代表这个意思吧)，提供了可判断执行是否完成以及取消执行的方法。

2)实现：

ThreadPoolExecutor和ScheledThreadPoolExecutor：可配置线程池(后者具备延迟或定期调度功能)。

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

FutureTask：对Future的实现

ExecutorCompletionService(例子涉及)：帮助协调若干(成组)异步任务的处理。

Queues

非阻塞队列：ConcurrentLinkedQueue类提供了一个高效可伸缩线程安全非阻塞FIFO队列。

阻塞队列：BlockingQueue接口，有五个实现类：LinkedBlockingQueue(例子涉及)、ArrayBlockingQueue、SynchronousQueue、PriorityBlockingQueue和DelayQueue。他们对应了不同的应用环境：生产者/消费者、消息发送、并发任务、以及相关并发设计。

Timing

TimeUnit类(例子涉及)：提供了多种时间粒度(包括纳秒)用以表述和控制基于超时的操作。

Synchronizers 提供特定用途同步语境

Semaphore(例子涉及)：计数信号量，这是一种经典的并发工具。

CountDownLatch(例子涉及)：简单的倒计数同步工具，可以让一个或多个线程等待直到另外一些线程中的一组操作处理完成。

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

Exchanger：允许两个线程在汇合点交换对象，在一些pipeline设计中非常有用。

Concurrent Collections

除队列外，该包还提供了一些为多线程上下文设计的集合实现：ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList及CopyOnWriteArraySet。

注意："Concurrent"前缀的类有别于"synchronized"前缀的类。“concurrent”集合是线程安全的，不需要由单排斥锁控制的(无锁的)。以ConcurrentHashMap为例，允许任何数量的并发读及可调数量的并发写。“Synchronized”类则一般通过一个单锁来防止对集合的所有访问，开销大且伸缩性差。

G. java 怎样处理高并发

一、背景综述

并发就是可以使用多个线程或进程，同时处理（就是并发）不同的操作。

高并发的时候就是有很多用户在访问，导致系统数据不正确、糗事数据的现象。对于一些大型网站，比如门户网站，在面对大量用户访问、高并发请求方面，基本的解决方案集中在这样几个环节：使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。这几个解决思路在一定程度上意味着更大的投入。

使用一般的synchronized或者是lock或者是队列都是无法满足高并发的问题。

二、解决方法有三：

1.使用缓存

2.使用生成静态页面

html纯静态页面是效率最高、消耗最小的页面。我们可以使用信息发布系统来实现简单的信息录入自动生成静态页面，频道管理、权限管理和自动抓取等功能，对于一个大型网站来说，拥有一套高效、可管理的信息发布系统CMS是必不可少的。

3.图片服务器分离

图片是最消耗资源的，僵图片和页面分离可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力，并且可以保证系统不会因为图片问题而崩溃。

3.写代码的时候减少不必要的资源浪费：

• 不要频繁得使用new对象，对于在整个应用中只需要存在一个实例的类使用单例模式.对于String的连接操作,使用StringBuffer或者StringBuilder.对于utility类型的类通过静态方法来访问。

• 避免使用错误的方式,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做条件判断,尽量使用比的条件判断方式.使用JAVA中效率高的类,比如ArrayList比Vector性能好。)

• 使用线程安全的集合对象vector hashtable

• 使用线程池

H. java并发(1)线程模型

程序并不能单独运行，只有将程序装载到内存中，系统为它分配资源才能运行，而这种执行的程序就称之为进程。程序和进程的区别就在于：程序是指令的集合，它是进程运行的静态描述文本；进程是程序的一次执行活动，属于动态概念

主要归咎于两点. 一个是由实现决定的,一个是由需求决定的.

线程由线程ID，程序计数器(PC）[用于指向内存中的程序指令]，寄存器集合[由于存放本地变量和临时变量]和堆栈[用于存放方法指令和方法参数等]组成。

以 Unix/Linux 的体系架构为例。

因为操作系统的资源是有限的，如果访问资源的操作过多，必然会消耗过多的资源，而且如果不对这些操作加以区分，很可能造成资源访问的冲突。所以，为了减少有限资源的访问和使用冲突，对不同的操作赋予不同的执行等级(有多大能力做多大的事)，用户态(User Mode)和内核态(Kernel Mode)。

运行于用户态的进程可以执行的操作和访问的资源都会受到极大的限制，而运行在内核态的进程则可以执行任何操作并且在资源的使用上没有限制。

并发 ：一个时间段内有很多的线程或进程在执行，但何时间点上都只有一个在执行，多个线程或进程争抢时间片轮流执行。

并行 ：一个时间段和时间点上都有多个线程或进程在执行。

线程有三种模型, 一对一,多对一,多对多.具体参考 一篇文章读懂Java多线程模型 , 这里只描述一对一的情况.

每个用户线程都映射到一个内核线程，每个线程都成为一个独立的调度单元，由内核调度器独立调度，一个线程的阻塞不会影响到其他线程，从而保障整个进程继续工作.

JVM 没有限定 Java 线程需要使用哪种线程模型来实现， JVM 只是封装了底层操作系统的差异，而不同的操作系统可能使用不同的线程模型，例如 Linux 和 windows 可能使用了一对一模型，solaris 和 unix 某些版本可能使用多对多模型。所以一谈到 Java 语言的多线程模型，需要针对具体 JVM 实现。

Sun JDK 1.2开始，线程模型都是基于操作系统原生线程模型来实现，它的 Window 版和 Linux 版都是使用系统的 1:1 的线程模型实现的。

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