1、常用的五種併發包
- ConcurrentHashMap
- CopyOnWriteArrayList
- CopyOnWriteArraySet
- ArrayBlockingQueue
- LinkedBlockingQueue
2、ConcurrentHashMap
- 線程安全的HashMap的實現
- 數據結構：一個指定個數的Segment數組，數組中的每一個元素Segment相當於一個HashTable（一個HashEntry[]）
- 擴容的話，只需要擴自己的Segment而非整個table擴容
- key與value均不可以爲null，而hashMap可以
- 向map添加元素
- 根據key獲取key.hashCode的hash值
- 根據hash值算出將要插入的Segment
- 根據hash值與Segment中的HashEntry的容量-1按位與獲取將要插入的HashEntry的index
- 若HashEntry[index]中的HashEntry鏈表有與插入元素相同的key和hash值，根據onlyIfAbsent決定是否替換舊值
- 若沒有相同的key和hash，直接返回將新節點插入鏈頭，原來的頭節點設爲新節點的next（採用的方式與HashMap一致，都是HashEntry替換的方法）
- ConcurrentHashMap基於concurrencyLevel劃分出多個Segment來存儲key-value，這樣的話put的時候只鎖住當前的Segment，可以避免put的時候鎖住整個map，從而減少了併發時的阻塞現象
- 從map中獲取元素
- 根據key獲取key.hashCode的hash值
- 根據hash值與找到相應的Segment
- 根據hash值與Segment中的HashEntry的容量-1按位與獲取HashEntry的index
- 遍歷整個HashEntry[index]鏈表，找出hash和key與給定參數相等的HashEntry，例如e
- 如沒找到e，返回null
- 如找到e，獲取e.value
- 如果e.value!=null，直接返回
- 如果e.value==null,則先加鎖，等併發的put操作將value設置成功後，再返回value值
- 對於get操作而言，基本沒有鎖，只有當找到了e且e.value等於null,有可能是當下的這個HashEntry剛剛被創建，value屬性還沒有設置成功，這時候我們讀到是該HashEntry的value的默認值null,所以這裏加鎖，等待put結束後，返回value值
- 加鎖情況（分段鎖）：
- put
- get中找到了hash與key都與指定參數相同的HashEntry，但是value==null的情況
- remove
- size()：三次嘗試後，還未成功，遍歷所有Segment，分別加鎖（即建立全局鎖）
3、CopyOnWriteArrayList
- 線程安全且在讀操作時無鎖的ArrayList
- 採用的模式就是"CopyOnWrite"（即寫操作-->包括增加、刪除，使用複製完成）
- 底層數據結構是一個Object[]，初始容量爲0，之後每增加一個元素，容量+1，數組複製一遍
- 遍歷的只是全局數組的一個副本，即使全局數組發生了增刪改變化，副本也不會變化，所以不會發生併發異常。但是，可能在遍歷的過程中讀到一些剛剛被刪除的對象
- 增刪改上鎖、讀不上鎖
- 讀多寫少且髒數據影響不大的併發情況下，選擇CopyOnWriteArrayList
4、CopyOnWriteArraySet
- 基於CopyOnWriteArrayList，不添加重複元素
5、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
- 組成：一個對象數組+1把鎖ReentrantLock+2個條件Condition
- 三種入隊對比
- offer(E e)：如果隊列沒滿，立即返回true； 如果隊列滿了，立即返回false-->不阻塞
- put(E e)：如果隊列滿了，一直阻塞，直到數組不滿了或者線程被中斷-->阻塞
- offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：在隊尾插入一個元素,，如果數組已滿，則進入等待，直到出現以下三種情況：-->阻塞
- 被喚醒
- 等待時間超時
- 當前線程被中斷
- 三種出對對比
- poll()：如果沒有元素，直接返回null；如果有元素，出隊
- take()：如果隊列空了，一直阻塞，直到數組不爲空或者線程被中斷-->阻塞
- poll(long timeout, TimeUnit unit)：如果數組不空，出隊；如果數組已空且已經超時，返回null；如果數組已空且時間未超時，則進入等待，直到出現以下三種情況：
- 被喚醒
- 等待時間超時
- 當前線程被中斷
- 需要注意的是，數組是一個必須指定長度的數組，在整個過程中，數組的長度不變，隊頭隨着出入隊操作一直循環後移
- 鎖的形式有公平與非公平兩種
- 在只有入隊高併發或出隊高併發的情況下，因爲操作數組，且不需要擴容，性能很高
6、LinkedBlockingQueue
- 基於鏈表實現，讀寫各用一把鎖，在高併發讀寫操作都多的情況下，性能優於ArrayBlockingQueue
- 組成一個鏈表+兩把鎖+兩個條件
- 默認容量爲整數最大值，可以看做沒有容量限制
- 三種入隊與三種出隊與上邊完全一樣，只是由於LinkedBlockingQueue的的容量無限，在入隊過程中，沒有阻塞等待
