Collections提供了一系列的方法来个给容器加锁，返回一个新的容器：
同步类容器的状态都是串行化的，他们虽然实现了线程安全，但是严重的降低了并发性，在多线程环境中，严重降低了程序的吞吐量。而并发类容器是专门针对并发设计的，比如使用 ConcurrentHashMap 代替基于散列的 HashMap ；使用 CopyOnWriteArrayList 代替 Voctor ，并发的 CopyOnWriteArraySet ，以及并发的 Queue 等等。
1. ConcurrentMap
Concurrentmap 接口下有俩个重要的实现
- Concurrenthashmap
- ConcurrentSkipListMap（支持并发排序功能，弥补 ConcurrentHashMap)
ConcurrentHashMap 内部使用段（Segment）来表示这些不同的部分，每个段其实就是一个小的 Hashtable，Segment 通过继承
ReentrantLock 来进行加锁，所以每次需要加锁的操作锁住的是一个 segment。只要多个修改操作发生在不同的段上，它们就可以并发进行。把一个整体分成了 16 个段（Segment）。也就是最高支持 16 个线程的并发修改操作，这也是在多线程场景时减小锁的粒度从而降低锁竞争的一种方案。并且代码中大多共享变量使用 volatile 关键字声明，目的是第一时间获取修改的内容，性能非常好。
另：ConcurrentSkipListMap 相当于 TreeMap（可以排序）;
ConcurrentHashMap<String, Object> chm = new ConcurrentHashMap<String, Object>();chm.put("k1", "v1");chm.put("k2", "v2");chm.put("k3", "v3");chm.putIfAbsent("k3", "v4"); // 如果k3存在，则不加入valuefor (Map.Entry<String, Object> me : chm.entrySet()) {System.out.println("key:" + me.getKey() + ",value:" + me.getValue());}
Java 8 引入了红黑树：
2. Copy-On-Write 容器
简称 COW，是一种程序设计中的优化策略。
Coplon Write 容器即写时复制的容器。通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行 Copy，复制出一个新的容器，然后新的容器里添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新的容器，原容器进行垃圾回收。这样做的好处是我们可以对 Copywrite 容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素。所以 Copyonwrite 容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。
- JDK 里的 COW 容器有两种：
CopyonwritearrayList和CopyonwritearraySet。 - 适用场景：读多写少。（原因是copy容器的时候耗时）
3. Queue
在并发队列上 JDK 提供了两套实现，无论哪种都继承自 Queue。
- 以
ConcurrentLinkedQueue为代表的高性能队列 - 以
BlockingQueue接口为代表的阻塞队列
3.1 ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue ：是一个适用于高并发场景下的队列，通过无锁的方式，实现了高并发状态下的高性能，通常 concurrentLinkedQueue 性能好于 BlockingQueue 。它是一个基于链接节点的无界线程安全队列。该队列的元素遵循先进先出的原则。头是最先加入的，尾是最近加入的，该队列不允许 null 元素。
ConcurrentLinkedQueue 重要方法：
- 加入元素：
add()和offer()在 Concurrentlinkedqueue 中，这俩个方法没有任何区别） - 取元素：
poll()和peek()，两者都是取头元素节点，区别在于前者会除元素，后者不会。
//高性能无阻塞无界队Concurrentlinkedqueue <String> q =new Concurrentlinkedqueuestring> ();q.add("a");q.offer("b");q.offer("c");q.offer("d");q.offer("e");system.out.println(q.poll()); // a 从头部出元素,并把元素从队列删除System.out.println(q.size()); // 4System.out.println(q.peek()); // bSystem.out.println(q.size()); // 4
3.2 BlockingQueue 接口
3.2.1 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，其内部没实现读写分离，也就意味着生产和消费不能完全并行，长度是需要定义的，可以指定先进先出或者先进后出，也叫有界队列，在很多场合非常适合使用。
ArrayBlockingQueue<String> array = new ArrayBlockingQueue<String>(5);array.add("a");array.add("b");array.add("c");array.put("d");array.offer("e");System.out.println(array.offer("f", 2, TimeUnit.SECONDS)); // 2秒之内能加入返回true，否则返回false
3.2.2 LinkedblockingQueue
基于链表的阻塞队列，同 ArayBlockingQueue 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）, Linkedblockingqueue 之所以能够高效的处理并发数据，是因为其内部实现采用分离锁（读写分离两个锁），从而实现生产者和消费者操作的完全并行运行。他是一个无界队列。
LinkedBlockingQueue<String> arr = new LinkedBlockingQueue<>(); // 可以加数字参数定容也可以不加arr.add("a");arr.add("b");arr.add("c");arr.offer("d");List<String> list = new ArrayList<String>();System.out.println(arr.drainTo(list, 3)); // 把arr中的前三个值放入listSystem.out.println(list.size());for (String string : list) {System.out.println(string);}
3.2.3 SynchronousQueue
一种没有缓冲的队列，生产者产生的数据直接会被消费者获取并消费。此队列不能添加元素。
final SynchronousQueue queue = new SynchronousQueue();new Thread(() -> {try {System.out.println(queue.take());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}).start();new Thread(() -> {queue.add("zcq");}).start();
注意：此队列的add方法并不是不能用，但是必须现有take，再有add。元素并不是加到SynchronizeQueue队列里（没有容积），而是直接扔给了take取值的线程。
**
3.2.4 PriorityBlockingQueue
基于优先级的阻塞队列（优先级的判断通过构造函数传入的 Computor 对象来决定，也就是说传入队列的对象必须实现 Comparable 接口），在实现 PriorityBlockingQueue 时，内部控制线程同步的锁采用的是公平锁，他也是一个无界的队列。
public class UsePriorityBlockingQueue {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
PriorityBlockingQueue<Task> queue = new PriorityBlockingQueue<Task>();
Task t1 = new Task(3, "id3");
Task t2 = new Task(1, "id1");
Task t3 = new Task(2, "id2");
queue.add(t1);
queue.add(t2);
queue.add(t3);
System.out.println(queue);
System.out.println(queue.take().getName());
System.out.println(queue);
System.out.println(queue.take().getName());
}
}
@Data
class Task implements Comparable<Task> {
private int id;
private String name;
public Task(int id, String name) {
super();
this.id = id;
this.name = name;
}
@Override
public int compareTo(Task task) {
return this.id > task.id ? 1 : (this.id < task.id ? -1 : 0);
}
}
PriorityBlockingQueue 在 take() 方法执行的时候才进行排序（选择排序法）。
3.2.5 DelayQueue
带有延迟时间的 Queue，其中的元素只有当其指定的延迟时间到了，才能够从队列中获取到该元素。Delayqueue 中的元素必须实现 Delayed 接口，DelayQueue，是一个没有大小限制的队列，应用场景很多，比如对缓存超时的数据进行移除、任务超时处理、空闲连接的关闭等等。
例子：网民上网，按照不同时间依次下机
- 创建网民对象
@Data
public class WangMin implements Delayed {
private String name;
private String id;
private long endTime;
private TimeUnit timeUnit = TimeUnit.SECONDS;
public WangMin(String name, String id, long endTime) {
this.name = name;
this.id = id;
this.endTime = endTime;
}
/**
* 判断是否到了截止时间
* @param unit
* @return
*/
@Override
public long getDelay(TimeUnit unit) {
return endTime - System.currentTimeMillis();
}
/**
* 相互比较排序
* @return
*/
@Override
public int compareTo(Delayed delayed) {
WangMin w = (WangMin) delayed;
return this.getDelay(timeUnit) - w.getDelay(timeUnit) > 0 ? 1 : 0;
}
}
创建网吧对象
public class WangBa implements Runnable { private DelayQueue<WangMin> queue = new DelayQueue(); private boolean yingye = true; public void shangji(String name, String id, int money) { WangMin man = new WangMin(name, id, 1000 * money + System.currentTimeMillis()); System.out.println("网民：" + name + "；身份证：" + id + "，交了" + money + "元钱。开始上机。。。"); queue.add(man); } public void xiaji(WangMin man) { System.out.println("网民：" + man.getName() + "；身份证：" + man.getId() + "，时间到了下机。。。"); } @Override public void run() { while (yingye) { try { WangMin man = queue.take(); xiaji(man); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }main 方法
System.out.println("网吧开始营业 =======");
WangBa wangba = new WangBa();
Thread shangwang = new Thread(wangba);
shangwang.start();
wangba.shangji("路人甲", "123", 1);
wangba.shangji("路人乙", "1234", 10);
wangba.shangji("路人丙", "12345", 5);
- 结果
网吧开始营业 ======= 网民：路人甲；身份证：123，交了1元钱。开始上机。。。 网民：路人乙；身份证：1234，交了10元钱。开始上机。。。 网民：路人丙；身份证：12345，交了5元钱。开始上机。。。 网民：路人甲；身份证：123，时间到了下机。。。 网民：路人丙；身份证：12345，时间到了下机。。。 网民：路人乙；身份证：1234，时间到了下机。。。
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