Java 并发容器

并发容器 CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteList 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。这样做的好处是我们可以对 CopyOnWriteList 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。

CopyOnWriteList 并发容器用于读多写少的并发场景。

public boolean add(E e){
	final ReentrantLock lock = this.lock;
	lock.lock();
	try{
		Object[] elements = getArray();
		int len = elements.length;
		Object[] newEelements = Arrays.copyOf(elements, len+1);
		newEelements[len] = e;
		setArray(newEelements);
		return true;
	}finally{
		lock.unlock();
	}
}

内存占用问题。因为 CopyOnWrite 的写时复制机制，所以在进行写操作的时候，内存里会同时驻扎两个对象的内存，旧的对象和新写入的对象（注意:在复制的时候只是复制容器里的引用，只是在写的时候会创建新对象添加到新容器里，而旧容器的对象还在使用，所以有两份对象内存）数据一致性问题。CopyOnWrite容器只能保证数据的最终一致性，不能保证数据的实时一致性。所以如果你希望写入的的数据，立刻能读到，请不要使用 CopyOnWrite 容器。

CopyOnWriteArraySet 内部完全就是用 CopyOnWriteArrayList 实现的。

public class CopyOnWriteArraySet<E> extends AbstractSet<E>
        implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 5457747651344034263L;

    private final CopyOnWriteArrayList<E> al;

	.....
}

并发容器 ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap 可以高效地支持并发操作，它采用分段锁技术，不是像HashTable一样为几乎每个方法都添加了 synchronized 锁，这会严重影响到性能。

ConcurrentHashMap 的数据结构与 HashMap 基本一致，由链表和红黑树组成。Java8 中当对其中的数据进行 put、remove、replace 时，都会锁住桶结点。例如对 A 桶操作，synchronized(A)，对B桶操作 synchronized(B)。使得不同桶之间的操作是可以并发进行。