并发容器(Map、List、Set)实战及其原理

news2024/11/29 5:26:59

一. JUC包下的并发容器

        Java的集合容器框架中,主要有四大类别:List、Set、Queue、Map,大家熟知的这些集合类ArrayList、LinkedList、HashMap这些容器都是非线程安全的。 所以,Java先提供了同步容器供用户使用。 同步容器可以简单地理解为通过synchronized来实现同步的容器 ,比如Vector、Hashtable以及SynchronizedList等容器。这样做的代价是削弱了并发性,当多个线程共同竞争容器级的锁时,吞吐量就会降低。
        因此为了解决同步容器的性能问题,所以才有了并发容器。 java.util.concurrent 包中提供了多种并发类容器:
       

1.1 CopyOnWriteArrayList

        1.1.1 引入

        当我们遍历数组时加入,这时候有另一个线程也在往里添加数据的话,会报错如图:

        所以当我们使用  CopyOnWriteArrayList 时就可以解决
package com.laoyang.Thread.JUC包下的并发容器;

import java.util.ArrayList;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/**
 * @author:Kevin
 * @create: 2023-10-19 16:47
 * @Description: 对应ArrayList
 */

public class CopyOnWriteArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {

        CopyOnWriteArrayList arrayList = new CopyOnWriteArrayList();

//        ArrayList arrayList = new ArrayList();
        arrayList.add("小杨");
        arrayList.add("小凯");
        arrayList.add("小文");

        new Thread(() -> {
           arrayList.add("test");
        }).start();
        for (Object o : arrayList) {
            System.out.println(o.toString());
        }


    }
}

        概念

        CopyOnWriteArrayList 是 Java 中的一种线程安全的 List,它是一个可变的数组,支持并发读和写。与普通的 ArrayList 不同,它的读取操作不需要加锁,因此具有很高的并发性能。

        1.1.2 场景

        CopyOnWriteArrayList 的应用场景主要有两个方面:

        1. 读多写少的场景
        由于 CopyOnWriteArrayList 的读操作不需要加锁,因此它非常 适合在读多写少的场景中使用 。例如,一个读取频率比写入频率高得多的缓存,使用 CopyOnWriteArrayList 可以提高读取性能,并减少锁竞争的开销。
        2. 不需要实时更新的数据
        由于 CopyOnWriteArrayList 读取的数据可能不是最新的,因此它适合于不需要实时更新的数据。例如,在日志应用中,为了保证应用的性能,日志记录的操作可能被缓冲,并不是实时写入文件系统,而是在某个时刻批量写入。这种情况下,使用 CopyOnWriteArrayList 可以避免多个线程之间的竞争,提高应用的性能。

        1.1.3 黑名单实战

package com.laoyang.Thread.JUC包下的并发容器;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/**
 * @author:Kevin
 * @create: 2023-10-19 19:35
 * @Description: 黑名单实战
 */

public class IpDemo {

    private static final CopyOnWriteArrayList list = new CopyOnWriteArrayList<>();

    //添加默认黑名单
    static {
        list.add("Ip0");
        list.add("Ip1");
        list.add("Ip2");

    }

    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //模拟接入
                try {
                    Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
                }catch (Exception e){}
                String currentIP = "Ip" + new Random().nextInt(3);

                if (list.contains(currentIP)){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " IP " +
                            currentIP + "命中黑名单,拒绝接入处理");
                    return;
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " IP " +
                        currentIP + "接入处理...");
            }
        };

        new Thread(runnable, "thread1").start();
        new Thread(runnable, "thread2").start();
        new Thread(runnable, "thread3").start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(new Random().nextInt(2000));
                }catch (Exception e){}

                String ip = "Ip3";
                list.add(ip);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 添加了新的非法" +
                        ip+ " + newBlackIP");
            }
        }).start();
    }
}

        

1.1.4 CopyOnWriteArrayList原理

        CopyOnWriteArrayList 内部使用了一种称为“写时复制”的机制。当需要进行写操作时,它会创建一个新的数组,并将原始数组的内容复制到新数组中,然后进行写操作。因此,读操作不会被写操作阻塞,读操作返回的结果可能不是最新的,但是对于许多应用场景来说,这是可以接受的。此外,由于读操作不需要加锁,因此它可以支持更高的并发度。

        1.1.5 CopyOnWriteArrayList 的缺陷

        由于写操作的时候,需要拷贝数组,会消耗内存,如果原数组的内容比较多的情况下,可能导致 young gc 或者 full gc
        不能用于实时读的场景,像拷贝数组、新增元素都需要时间,所以调用一个 set 操作后,读取到数据可能还是旧的,虽然 CopyOnWriteArrayList 能做到最终一致性,但是还是没法满足实时性要求;
        CopyOnWriteArrayList 合适读多写少的场景 ,不过这类慎用。因为谁也没法保证CopyOnWriteArrayList 到底要放置多少数据,万一数据稍微有点多,每次 add/set 都要重新复制数组,这个代价实在太高昂了。在高性能的互联网应用中,这种操作分分钟引起故障。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1111273.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【C++面向对象】2.构造函数、析构函数

文章目录 【 1. 构造函数 】1.1 带参构造函数--传入数据1.2 无参构造函数--不传入数据1.3 实例1.4 拷贝构造函数 【 2. 析构函数 】 【 1. 构造函数 】 类的构造函数是类的一种特殊的成员函数&#xff0c;它会 在每次创建类的新对象时执行。 构造函数的名称与类的名称是完全相同…

ARM可用的可信固件项目简介

安全之安全(security)博客目录导读 目录 一、TrustedFirmware-A (TF-A) 二、MCUboot 三、TrustedFirmware-M (TF-M) 四、TF-RMM 五、OP-TEE 六、Mbed TLS 七、Hafnium 八、Trusted Services 九、Open CI 可信固件为Armv8-A、Armv9-A和Armv8-M提供了安全软件的参考实现…

MT8195/MTK8195安卓核心板-安卓智能模块

MT8195安卓核心板是一款先进的处理器&#xff0c;采用了台积电的6纳米制程技术。它由4个Cortex-A78大核和4个Cortex-A55小核组成&#xff0c;搭配Mali-G57MC5 GPU和APU 3.0&#xff0c;算力高达4 TOPs。该核心板支持四通道LPDDR4X 2133MHz内存&#xff0c;具备出色的性能。此外…

java并发编程之基础与原理1

java多线程基础 下面说一下线程的7种状态 下面我重点来说一下阻塞状态 阻塞状态是可以分很多种的&#xff1a; 下面用另外一张图来说明这种状态 简单说一下线程的启动原理 下面说一下java中的线程 java线程的异步请求方式 上面就会先把main执行出来&#xff0c;等阻塞结束之后…

变化检测数据集制作详细版

本文记录在进行变化检测数据集制作过程中所使用的代码 首先需要准备相同地区不同时间的两幅影像&#xff0c;裁减成合适大小&#xff0c;如256*256。相同区域命名相同放在两个文件夹下。 接着使用labelme对变化区域进行标注&#xff0c;这里不再进行labelme安装及标注的赘述。…

MAC如何在根目录创建文件

在这之前先明确一下啥是根目录。 打开终端&#xff0c;输入cd /&#xff0c;然后输入 ls 查看根目录下有哪些文件 可以看到 usr、etc、opt 这些文件的地方才叫根目录&#xff0c;而不是以用户命名&#xff0c;可以看到音乐、应用程序、影片、桌面的地方哈 介绍一种叫做软连接…

C++算法:数据流的中位数

题目 中位数是有序整数列表中的中间值。如果列表的大小是偶数&#xff0c;则没有中间值&#xff0c;中位数是两个中间值的平均值。 例如 arr [2,3,4] 的中位数是 3 。 例如 arr [2,3] 的中位数是 (2 3) / 2 2.5 。 实现 MedianFinder 类: MedianFinder() 初始化 MedianFin…

数据预处理—滑动窗口采样数据

一个简单的例子&#xff1a; # data: 这是要应用滑动窗口采样的输入数据&#xff0c;通常是一个序列&#xff0c;例如列表或NumPy数组。 # window_size: 这是滑动窗口的大小&#xff0c;表示每个窗口中包含的元素数量。 # step_size: 这是滑动窗口移动的步长&#xff0c;表示每…

(※)力扣刷题-栈和队列-用队列实现栈

255.用队列实现栈 使用队列实现栈的下列操作&#xff1a; push(x) – 元素 x 入栈 pop() – 移除栈顶元素 所以后面实现的时候会留下一个元素 top() – 获取栈顶元素 empty() – 返回栈是否为空 注意: 你只能使用队列的基本操作-- 也就是 push to back, peek/pop from front, …

2023年中国粘度指数改进剂行业需求现状及前景分析[图]

润滑油添加剂指用于提高润滑油使用性能、耐久性及功效&#xff0c;从而增强机械和发动机使用性能的产品&#xff0c;分为单剂和复合剂两大类产品。单剂产品主要是清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、抗氧剂、增粘剂、防锈剂、降凝剂等具有单一特性的添加剂产品&#xff1…

存储数据保护技术——HyperClone克隆与HyperMirror卷镜像技术介绍

目录 HyperClone克隆 基本概念 克隆的特点 工作原理 注意事项 HyperMirror卷镜像 HyperClone克隆 基本概念 克隆是快照技术的一种&#xff1b;在不中断主机业务的情况下&#xff0c;对源数据在某个时间点的一致性数据副本&#xff0c;数据同完成后成为完整的数据副本 …

一天吃透Java集合面试八股文

内容摘自我的学习网站&#xff1a;topjavaer.cn 常见的集合有哪些&#xff1f; Java集合类主要由两个接口Collection和Map派生出来的&#xff0c;Collection有三个子接口&#xff1a;List、Set、Queue。 Java集合框架图如下&#xff1a; List代表了有序可重复集合&#xff0c…

【C++笔记】模板进阶

【C笔记】模板进阶 一、非类型模板参数二、类模板的特化三、模板的分离编译 一、非类型模板参数 我们之前学过的模板虽然能很好地帮我们实现泛型编程&#xff0c;比如我们可以让一个栈存储int类型的数据&#xff0c;一个栈存储double类型的数据&#xff1a; template <cla…

Git 为文件添加执行权限

背景 当你是一台Linux&#xff0c;想要给文件加权限很简单&#xff0c;只需要执行以下命令 chmod x filename就可以给文件添加执行权限&#xff0c;但是如果你是Windows那就很麻烦了 解决方案 假设这里有一个名为 file.sh 的文件&#xff0c;内容如下&#xff1a; #!/bin/…

视频剪辑SDK,实现高效的移动端视频编辑

为了满足企业对视频编辑的需求&#xff0c;美摄提供了iOS/Android端视频编辑SDK技术开发服务&#xff0c;帮助企业快速高效地制作高质量视频。本文将详细介绍美摄的视频编辑SDK的优势和特点&#xff0c;以及如何为企业提供技术解决方案。 随着智能手机的普及和移动互联网的发展…

Java_Jdbc

目录 一.JDBC概述 二.JDBC API 三.ResultSet[结果集] 四.Statement 五.PreparedStatement 六. JDBC API 总结 一.JDBC概述 JDBC 为访问不同的数据库提供了同一的接口&#xff0c;为使用着屏蔽了细节问题Java程序员使用JDBC 可以连接任何提供了 JDBC驱动的数据库系统&am…

(缺省参数)(函数重载)(引用)(内敛)(C++中的nullptr)

&#xff08;缺省参数&#xff09;&&#xff08;函数重载&#xff09;&&#xff08;引用&#xff09;&&#xff08;内敛&#xff09;&&#xff08;atuo用法&#xff09;&&#xff08;C中的NULL&#xff09; 1.缺省参数1.1缺省参数的概念1.2缺省参数的分类1…

谈谈电商App的压测

背景 最近恰逢双十一&#xff0c;大大小小的电商app在双十一之前都会做一次压测&#xff0c;曾经在小公司工作的时候很想知道大公司是如何压测的&#xff0c;有什么高深的压测工具没&#xff0c;本文就来揭露一下 压测真相 在确认使用什么压测工具进行压测之前&#xff0c;我…

(※)力扣刷题-栈和队列-用栈实现队列

使用栈实现队列的下列操作&#xff1a; push(x) – 将一个元素放入队列的尾部。pop() – 从队列首部移除元素。peek() – 返回队列首部的元素。empty() – 返回队列是否为空。 说明: 你只能使用标准的栈操作 – 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empt…

R6G alkyne, 6-isomer可在反应中作为底物或催化剂发挥作用

试剂 | 基础知识概述&#xff08;部分&#xff09;: 英文名&#xff1a;R6G alkyne, 6-isomer 分子式&#xff1a;C30H29N3O4 分子量&#xff1a;495.57 Ex &#xff1a;518nm Em&#xff1a;542nm 规格标准&#xff1a;10mg、25mg、50mg&#xff0c;可提供mg级以及kg级的…