Java线程安全容器小记

HashMap线程安全

ConcurrentHashMap

//使用ConcurrentHashMap
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public static Map<String, LinkedHashSet<String>> peerAssignHistoryMap = new ConcurrentHashMap<String, LinkedHashSet<String>>();

支持获取的完全并发和更新的所期望可调整并发的哈希表。此类遵守与 Hashtable 相同的功能规范，并且包括对应于 Hashtable 的每个方法的方法版本。不过，尽管所有操作都是线程安全的，但获取操作不必锁定，并且不支持以某种防止所有访问的方式锁定整个表。此类可以通过程序完全与 Hashtable 进行互操作，这取决于其线程安全，而与其同步细节无关。

获取操作（包括 get）通常不会受阻塞，因此，可能与更新操作交迭（包括 put 和 remove）。获取会影响最近完成的更新操作的结果。对于一些聚合操作，比如 putAll 和 clear，并发获取可能只影响某些条目的插入和移除。类似地，在创建迭代器/枚举时或自此之后，Iterators 和 Enumerations 返回在某一时间点上影响哈希表状态的元素。它们不会抛出 ConcurrentModificationException。不过，迭代器被设计成每次仅由一个线程使用。

这允许通过可选的 concurrencyLevel 构造方法参数（默认值为 16）来引导更新操作之间的并发，该参数用作内部调整大小的一个提示。表是在内部进行分区的，试图允许指示无争用并发更新的数量。因为哈希表中的位置基本上是随意的，所以实际的并发将各不相同。理想情况下，应该选择一个尽可能多地容纳并发修改该表的线程的值。使用一个比所需要的值高很多的值可能会浪费空间和时间，而使用一个显然低很多的值可能导致线程争用。对数量级估计过高或估计过低通常都会带来非常显著的影响。当仅有一个线程将执行修改操作，而其他所有线程都只是执行读取操作时，才认为某个值是合适的。此外，重新调整此类或其他任何种类哈希表的大小都是一个相对较慢的操作，因此，在可能的时候，提供构造方法中期望表大小的估计值是一个好主意。

此类及其视图和迭代器实现了 Map 和 Iterator 接口的所有可选方法。

此类与 Hashtable 相似，但与 HashMap 不同，它不允许将 null 用作键或值。

get与containsKey两个方法几乎完全一致：他们都没有使用锁，而是通过Unsafe对象的getObjectVolatile()方法提供的原子读语义，来获得Segment以及对应的链表，然后对链表遍历判断是否存在key相同的节点以及获得该节点的value。但由于遍历过程中其他线程可能对链表结构做了调整，因此get和containsKey返回的可能是过时的数据，这一点是ConcurrentHashMap在弱一致性上的体现。如果要求强一致性，那么必须使用Collections.synchronizedMap()方法。

putIfAbsent

public V putIfAbsent(K key,
V value)
如果指定键已经不再与某个值相关联，则将它与给定值关联。这等价于：
if (!map.containsKey(key))
return map.put(key, value);
else
return map.get(key);
除了原子地执行此操作之外。
指定者：
接口 ConcurrentMap 中的 putIfAbsent
参数：
key - 与指定值相关联的键
value - 与指定键相关联的值
返回：
以前与指定键相关联的值，如果该键没有映射关系，则返回 null
抛出：
NullPointerException - 如果指定键或值为 null

Collections.synchronizedMap


//使用Collections.synchronizedMap
 Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());

返回由指定映射支持的同步（线程安全的）映射。为了保证按顺序访问，必须通过返回的映射完成所有对底层实现映射的访问。
在返回映射的任意 collection 视图上进行迭代时，用户必须手工在返回的映射上进行同步：

Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
…
Set s = m.keySet(); // Needn’t be in synchronized block
…
synchronized(m) { // Synchronizing on m, not s!
Iterator i = s.iterator(); // Must be in synchronized block
while (i.hasNext())
foo(i.next());
}

不遵从此建议将导致无法确定的行为。

HashTable

Set线程安全

Collections.synchronizedSet

返回指定 set 支持的同步（线程安全的）set。为了保证按顺序访问，必须通过返回的 set 完成对 所有底层实现 set 的访问。
在返回的 set 上进行迭代时，用户必须手工在返回的 set 上进行同步：

  Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
      ...
  synchronized(s) {
      Iterator i = s.iterator(); // Must be in the synchronized block
      while (i.hasNext())
          foo(i.next());
  }
 
不遵从此建议将导致无法确定的行为。

ConcurrentLinkedDeque

Java7中引入的非阻塞并发列表
参考：https://blog.csdn.net/sprita1/article/details/58609070

AtomicInteger

原子操作基本数据类型

以上两段代码，在使用Integer的时候，必须加上synchronized保证不会出现并发线程同时访问的情况，而在AtomicInteger中却不用加上synchronized，在这里AtomicInteger是提供原子操作的，下面就对这进行相应的介绍。

//正常
public class Sample1 {
    private static Integer count = 0;
    synchronized public static void increment() {
        count++;
    }
}

//AtomicInteger
public class Sample2 {
    private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    public static void increment() {
        count.getAndIncrement();
    }
}