第六章 Java併發容器和框架
ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap是線程安全的HashMap，保證線程安全的同時保證高效。是HashMap和HashTable的進化版。
HashMap和HashTable的區別
HashMap和HashTable幾乎是等價的，但還是存在一定的區別。
【1】HashMap不是線程安全的，HashTable是線程安全的。這也是最大的一個區別。
【2】HashMap可以支持null爲鍵值對，HashTable不行。
【3】HashMap的迭代器是fail-fast迭代器，HashTable的迭代器不是fail-fast。 當有其它線程改變了HashMap的結構（增加或者移除元素），將會拋出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素則不會拋出ConcurrentModificationException異常。
【4】因爲HashTable是線程安全的，在單線程中HashMap的效率更好。
使用線程安全HashMap的方式，建議使用第二種。
1.Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);
2.使用ConcurrentHashMap
線程不安全的HashMap。
在多個線程（幾十幾百個）同時對HashMap進行put操作時，會引起HashMap的死循環。原因是多線程會導致HashMap的Entry鏈表形成環形數據結構。一旦形成環形數據額結構，Entry的next節點永遠不爲空，死循環獲取next節點。
效率低下的HashTable
HashTable使用synchronized來保證線程安全，但在線程競爭激烈的情況下會導致效率極低。當每一個線程使用put時，其他線程的get、put等所有操作都會被阻塞。
ConcurrentHashMap的鎖分段技術提高併發效率。
HashTable效率低是因爲所有線程都競爭同一把鎖。ConcurrentHashMap使用了鎖分段技術，先將數據分成一段一段保存，每一段數據配一個鎖。當一個線程訪問一段數據時，其他的段的數據仍然能被訪問。
ConcurrentHashMap由Segment數組和HashEntry數組組成。Segment是一個可重入的鎖。
Segment保存在HashEntry的鏈表結構，對一個HashEntry操作時需要先獲取對應的Segment鎖。這就實現了分段鎖。
使用線程安全的隊列方式
1.使用阻塞算法的阻塞隊列，通過入隊和出隊加鎖的形式實現阻塞隊列。
2.通過使用循環CAS的方式來實現
ConcurrentLinkedQueue：非阻塞的線程安全隊列
ConcurrentLinkedQueue由head節點和tail節點組成，每個節點指向下一個節點。節點之間使用next進行關聯，組成一張鏈表隊列。
默認下head節點存儲元素爲空，tail等於head。
入隊列：
出隊列：
Java中的阻塞隊列
Java中提供四種處理方式，七種阻塞隊列的具體實現。
四種處理方式：拋出異常、返回特殊值、一直阻塞、超時退出。
【1】拋出異常：add（e）、remove（）、element（）三個方法分別是插入、移除、檢測操作。如果隊列已滿，使用add會拋出異常illagelStateException。如果隊列爲空，使用remove操作會拋出NoSuchElementException。
【2】返回特殊值：offer（e）、poll（）、peek（）三個方法。插入成功返回true，移除方法是從隊列取出一個元素，沒有返回null
【3】一直阻塞：put（）、take（）兩個方法。如果隊列滿，使用put方法，則線程阻塞，直到有其他線程取出了元素，使隊列繼續可用。take也是類似，如果隊列爲空，使用take則阻塞，直到隊列有值。
阻塞式是比較常用的方式，一般是幾個線程進行入隊操作，幾個線程出對操作，這樣就可以實現不同線程之間的數據傳遞。
【4】超時方式offer（e，time，unit）、poll（time，unit）
注意：儘量不要使用無界隊列（沒有設置大小的隊列，默認大小Integer.MAX-VALUE），這回導致put（）方法不阻塞，
七種阻塞隊列：前四種比較常用
AraayBlockingQueue：數組結構組成的有界阻塞隊列
LinkedBlockingQueue：鏈表結構的有界阻塞隊列
PriorityBlockingQueue：支持優先級的無界阻塞隊列，小心導致低優先級任務飢餓
DelayQueue：使用優先級隊列實現的無界阻塞隊列
SynchronousQueue：不存儲元素的阻塞隊列
LinkedTransferQueue：鏈表結構的無界阻塞隊列
LinkedBlockingQueue：鏈表結構的雙向阻塞隊列
【1】AraayBlockingQueue：
數組結構組成的有界阻塞隊列，使用了先進先出（FIFO）的原則。默認下不支持線程公平訪問隊列（非公平性：阻塞線程爭奪線程訪問資格，可能後阻塞的線程先訪問，極端情況下導致某個線程永遠阻塞。非公平性導致飢餓）。
ArrayBlockingQueue fairQueue = new ArrayBlockingQueue(1000,true)。設爲true。線程公平。
【2】LinkedBlockingQueue
鏈表結構的有界阻塞隊列。默認和最大長度Integer.MAX-VALUE。也是按照先入先出原則
【3】PriorityBlockingQueue
支持優先級的無界阻塞隊列。默認下使用自然順序升序。通過自定義類實現compareTo()方或者初始化時添加Comparator對元素進行排序。注意不能保證同優先級元素的順序。
【4】DelayQueue
支持延時獲取元素的無界阻塞隊列。使用PriorityQueue來實現。隊列中的元素必須實現Delayed接口，在創建元素時可以指定多久才能在隊列中獲取。延遲期滿以後才能獲取
應用：
緩存系統設計：使用DelayQueue保存元素的有效期，使用線程循環檢查DelayQueue，一旦能獲取元素表示緩存有效期到了
定時任務調度：使用DelayQueue保存要定時執行的任務。比如TimerQueue就是用DelayQueue實現的
【5】：SynchronousQueue
【6】：LinkedTransferQueue
【7】：LinkedBlockingQueue
可以從兩端進行插入和刪除操作