Java中一些常見的并發(fā)集合類的使用
什么是并發(fā)集合?
列舉一些常見的并發(fā)集合類
并發(fā)集合是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它允許多個線程安全地訪問和修改。在多線程編程的場景下,只有使用并發(fā)集合才能確保線程安全,避免多個線程在對同一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行并發(fā)操作時引發(fā)的競態(tài)條件和其他并發(fā)錯誤。
常見的并發(fā)集合類包括:
- ArrayBlockingQueue:一個基于數(shù)組實現(xiàn)的阻塞隊列,創(chuàng)建對象時必須指定容量。
- ConcurrentLinkedQueue:一個線程安全的、基于鏈接節(jié)點的、可選容量的無界非阻塞隊列。
- LinkedBlockingQueue:一個基于鏈表的阻塞隊列,此隊列按 FIFO(先進(jìn)先出)排序元素。
- PriorityBlockingQueue:一個支持優(yōu)先級堆的無界阻塞隊列。
- DelayQueue:一個支持延時獲取元素的無界阻塞隊列。
- SynchronousQueue:一個不存儲元素的阻塞隊列,每個插入操作必須等待一個相應(yīng)的刪除操作,反之亦然。
- LinkedBlockingDeque:一個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的雙向阻塞隊列。
- CopyOnWriteArrayList:一個線程安全的可變數(shù)組,其中所有可變操作(add、set 等等)都是通過對底層數(shù)組的復(fù)制來實現(xiàn)的。
- CopyOnWriteArraySet:一個線程安全的 Set 實現(xiàn),基于 CopyOnWriteArrayList。
這些并發(fā)集合類提供了線程安全的集合操作,使得在多線程環(huán)境下可以安全地共享和修改數(shù)據(jù)。
并發(fā)集合的使用示例
以下是一個使用 ConcurrentLinkedDeque
的簡單示例,該示例展示了如何在多線程環(huán)境下安全地添加和刪除元素:
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedDeque; public class ConcurrentCollectionExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 創(chuàng)建一個并發(fā)雙端隊列 ConcurrentLinkedDeque<String> deque = new ConcurrentLinkedDeque<>(); // 增加任務(wù)類,用于向隊列中添加數(shù)據(jù) class AddTask implements Runnable { private ConcurrentLinkedDeque<String> deque; public AddTask(ConcurrentLinkedDeque<String> deque) { this.deque = deque; } @Override public void run() { String name = Thread.currentThread().getName(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { deque.add(name + ":" + i); } } } // 刪除任務(wù)類,用于從隊列中刪除數(shù)據(jù) class PollTask implements Runnable { private ConcurrentLinkedDeque<String> deque; public PollTask(ConcurrentLinkedDeque<String> deque) { this.deque = deque; } @Override public void run() { String name = Thread.currentThread().getName(); while (!deque.isEmpty()) { System.out.println(name + " removed: " + deque.poll()); } } } // 創(chuàng)建并啟動添加數(shù)據(jù)的線程 Thread addThread1 = new Thread(new AddTask(deque), "AddThread1"); Thread addThread2 = new Thread(new AddTask(deque), "AddThread2"); addThread1.start(); addThread2.start(); // 等待添加數(shù)據(jù)的線程完成 addThread1.join(); addThread2.join(); // 創(chuàng)建并啟動刪除數(shù)據(jù)的線程 Thread pollThread = new Thread(new PollTask(deque), "PollThread"); pollThread.start(); // 等待刪除數(shù)據(jù)的線程完成 pollThread.join(); System.out.println("Deque is now empty."); } }
在這個示例中,我們創(chuàng)建了一個 ConcurrentLinkedDeque
,它是一個線程安全的雙端隊列。我們定義了兩個任務(wù)類,AddTask
和 PollTask
,分別用于向隊列中添加數(shù)據(jù)和從隊列中刪除數(shù)據(jù)。這兩個任務(wù)類都實現(xiàn)了 Runnable
接口,因此它們可以被線程執(zhí)行。
在 main
方法中,我們創(chuàng)建了兩個添加數(shù)據(jù)的線程和一個刪除數(shù)據(jù)的線程。這兩個添加數(shù)據(jù)的線程將向隊列中添加數(shù)據(jù),而刪除數(shù)據(jù)的線程將從隊列中刪除數(shù)據(jù),直到隊列為空。
通過使用 ConcurrentLinkedDeque
,我們可以在多線程環(huán)境下安全地進(jìn)行添加和刪除操作,而不需要額外的同步或鎖定。這是并發(fā)集合的主要優(yōu)勢之一。
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