fail-fast 机制

一种错误检测机制。常见的使用fail-fast方式遍历的容器有HashMap和ArrayList等。当在迭代集合的过程中该集合在结构上发生改变的时候，比如单线程遍历时remove()，多线程一个读取数据一个操作数据，就有可能会发生fail-fast，即抛出ConcurrentModificationException异常。

比如

ArrayList<String> list = Arrays.asList("a","b","c","d");
for(String i : list){if(i.equals("c")list.remove("c");
}

原因是这些类都继承Iterator接口。编译期间编译器将for的迭代转化为for循环的实现形式。

fail-safe 机制

先复制原有集合内容，在拷贝的集合上进行遍历，所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到，不会触发Concurrent Modification Exception。java.util.concurrent包下的容器都是fail-safe机制，可以在多线程下并发使用，并发修改。

同步容器

在Java中，同步容器主要包括2类：

Vector、Stack、HashTable
Collections类中提供的静态工厂方法创建的类

缺点：

同步容器效率低，fail-fast机制，对同步容器进行迭代的同时修改它的内容，会报ConcurrentModificationException异常。

阻塞队列与非阻塞队列

阻塞队列：当队列满时，队列会阻塞插入元素的线程，直到队列不满；当队列为空时，队列会阻塞获取元素的线程，直到队列不空。

非阻塞队列：若线程从中获取元素，若没有则直接返回空，不会阻塞当前线程

分段锁

简单来说就是将数据进行分段，每一段锁用于锁容器中的一部分数据，那么当多线程访问容器里的不容数据段的数据时，线程间就不会存在锁竞争，从而可以有效地提高并发访问效率。有些方法需要跨段，比如size()，就需要按照顺序锁定所有的段，完成操作后，再按顺序释放锁。

并发容器

采用fail-safe机制。

非阻塞队列

CopyOnWriteArrayList

读写分离，读操作不加锁，所有线程都不会阻塞。写操作加锁，线程会阻塞。
写线程获取到锁，其他线程包括读线程阻塞
实现方式是写时复制出一个新的数组，完成插入、修改或者移除操作后将新数组赋值给array。
适用于读远远大于写的时候。

ConcurrentHashMap
多线程环境下，使用Hashmap进行put操作可能会引起死循环。

Hashtable实现同步是利用synchronized关键字进行锁定的，其是针对整张哈希表进行锁定的，即每次锁住整张表让线程独占，在线程安全的背后是巨大的浪费。
ConcurrentHashMap采用分段锁，单独锁住每一个桶（segment），ConcurrentHashMap将哈希表分为16个桶（默认值），get(),put(),remove()等常用操作只锁当前需要用到的桶。原来只能一个线程进入，现在却能同时接受16个写线程并发进入。有些方法需要跨段，比如size()和containsValue()，它们可能需要锁定整个表，这需要按顺序锁定所有段，操作完毕后，又按顺序释放所有段的锁。这里“按顺序”是很重要的，否则极有可能出现死锁。

ConcurrentLinkedQueue

一个基于链接节点的无界线程安全队列。
此队列按照 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序，新的元素插入到队列的尾部，队列获取操作从队列头部获得元素。
它的主要api是offer和poll， offer将指定元素插入此队列的尾部；poll 获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。

阻塞队列BlockingQueue

在线程池中有所运用，获取不到任务就一直处于阻塞状态。

ArrayBlockingQueue

基于数组的阻塞队列实现，在ArrayBlockingQueue内部，维护了一个定长数组，以便缓存队列中的数据对象，这是一个常用的阻塞队列。
ArrayBlockingQueue内部保存着两个整形变量，分别标识着队列的头部和尾部在数组中的位置。

LinkedBlockingQueue

基于链表的阻塞队列，同ArrayListBlockingQueue类似，其内部也维持着一个数据缓冲队列（该队列由一个链表构成），当生产者往队列中放入一个数据时，队列会从生产者手中获取数据，并缓存在队列内部，而生产者立即返回；只有当队列缓冲区达到最大值缓存容量时（LinkedBlockingQueue可以通过构造函数指定该值），才会阻塞生产者队列，直到消费者从队列中消费掉一份数据，生产者线程会被唤醒，反之对于消费者这端的处理也基于同样的原理。
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）

PriorityBlockingQueue

支持优先级的无界阻塞队列，默认情况下元素按照自然顺序升序排列，可以自定义类实现compareTo()方法来指定元素的排序规则，或在初始化PriorityBlockingQueue时指定构造参数Comparator来对元素进行排序，但不能保证同优先级元素的顺序；

多线程—并发容器与机制相关推荐

多线程---并发容器的使用
多线程---并发容器的使用 1. 容器概览 2. 容器的使用 1. Map 1. HashTable 2. HashMap 3. SynchronizedHashMap 4. ConcurrentHa ...
java 计时器_Java多线程并发容器之并发倒计时器
从火箭发场景来学习Java多线程并发闭锁对象倒计时器场景在我们开发过程中,有时候会使用到倒计时计数器.最简单的是:int size = 5; 执行后,size-这种方式来实现.但是在多线程并发的情 ...
java 容器线程_JAVA多线程并发容器
1.ArrayList线程不安全:CopyOnWriteArrayList线程安全 package concurrent; import java.util.ArrayList; import jav ...
Java多线程之并发容器(五)
1.hashtable和vector 它们是支持并发操作的并发容器,hashtable只不过是在hashmap的基础上,所有的方法上都加上synchronized关键字,vector在ArrayLis ...
Java多线程系列(七)：并发容器的原理，7大并发容器详解、及使用场景
之前谈过高并发编程系列: 高并发编程系列:4种常用Java线程锁的特点,性能比较.使用场景高并发编程系列:CountDownLatch.Semaphore等4大并发工具类详解高并发编程系列:4大J ...
Java多线程概念[同步容器,并发容器](二)
同步容器同步容器通过synchronized关键字修饰容器,保证同一时刻只有一个线程使用容器,从而使容器线程安全. synchronized的意思的同步. 1.Vector和ArrayList都实现 ...
多线程高并发底层锁机制与优化的最佳实践——各种锁的分类 || synchronized 关键字倒底锁的是什么东西？|| CAS与ABA问题||锁优化||轻量级锁一定比重量级锁的性能高吗
多线程高并发底层锁机制与优化的最佳实践各种锁的分类加上synchronized 关键字,共享资源就不会出错 synchronized 关键字倒底锁的是什么东西? synchronized 锁的 ...
深入学习Java多线程——并发机制底层实现原理
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> Java代码在编译后会变成Java字节码,字节码被类加载器加载到JVM里,JVM执行字节码,最终需要转化为汇编指令在CPU上执 ...
对Java多线程编程的初步了解，实现多线程的三种方式以及多线程并发安全的线程同步机制
什么叫进程?什么叫线程? 进程相当于一个应用程序,线程就是进程中的一个应用场景或者说是一个执行单元,一个进程可以启动多个线程,每个线程执行不同的任务,一个线程不能单独存在,他必须是进程的一部分,当进程 ...

多线程—并发容器与机制