四、執行緒安全的容器類

Java編碼中，我們經常需要用到容器來程式設計。在併發環境下，Java提供一些已有容器能夠支援併發。

1.Map

在Map類中，提供兩種執行緒安全容器。

• java.util.Hashtable

Hashtable和HashMap類似，都是散列表，儲存鍵值對對映。主要區別在於Hashtable是執行緒安全的。當我們檢視Hashtable原始碼的時候，可以看到Hashtable的方法都是通過synchronized來進行方法層次的同步，以達到執行緒安全的作用。

• java.util.concurrent.ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是效能更好的散列表。在兼顧執行緒安全的同時，相對於Hashtable，在效率上有很大的提高。我們可以猜想，Hashtable的執行緒安全實現是對方法進行synchronized，很明顯可以通過其他併發方式，如ReentrantLock進行優化。而ConcurrentHashMap正是採用了ReentrantLock。運用鎖分離技術，即在程式碼塊上加鎖，而不是方法上加。同時ConcurrentHashMap的一個特色是允許多個修改併發操作。這就有意思了，我們知道一般寫都是互斥的，為什麼這個還能多個同時寫呢？那是因為ConcurrentHashMap採用了內部使用段機制，將ConcurrentHashMap分成了很多小段。只要不在一個小段上寫就可以併發寫。

2. Collection

Collection部分主要是運用的CopyOnWrite機制，即寫時複製機制。從字面上就能理解什麼意思，就是當我們往一個容器裡新增元素的時候，先對這個容器進行一次複製，對副本進行寫操作。寫操作結束後，將原容器的引用指向新副本容器，就完成了寫的重新整理。

從它的實現原理，我們可以看出這種機制是存在缺點的。

1.記憶體佔用：毫無疑問，每次寫時需要首先複製一遍原容器，假如複製了很多，或者本身原容器就比較大，那麼肯定會佔用很多記憶體。可以採用壓縮容器中的元素來防止記憶體消耗過大。

2.資料一致性問題：當我們在副本中進行寫操組時，只能在最終結束後使資料同步，不能實時同步

可以看到，這種機制適用於讀操作多，寫操作少的應用場景。

• java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList

  Collection類的執行緒安全容器主要都是利用的ReentrantLock實現的執行緒安全，CopyOnWriteArrayList也不例外。在併發寫的時候，需要獲取lock。讀的時候不需要進行lock

• java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet

  CopyOnWriteArraySet的實現就是基於CopyOnWriteArrayList實現的，採用的裝飾器進行實現。二者的區別和List和Set的區別一樣。

• Vector

  一般我們都不用Vector了，不過它確實也是執行緒安全的。相對於其他容器，能夠提供隨機訪問功能。

3.StringBuffer和StringBuilder

我們知道，String在進行+操作的時候，原生的String會重新新建一個String物件來完成字串拼接，明顯這種操作多了的話會加重伺服器負擔。因此我們需要的時候就會用StringBuffer和StringBuilder。這二者有什麼區別呢？

StringBuffer是執行緒安全的，StringBuilder不是。從StringBuffer的原始碼可以看到，它採用的是對方法進行synchronized實現的同步。但是加了同步機制，肯定會對效能有一定影響。

高併發情況下，對資料安全有需求，則用StringBuffer，否則用StringBuilder