【Java】并发集合

news2024/9/20 5:01:12

并发集合（java.util.concurrent）

一、List

CopyOnWriteArrayList（ReentrantLock实现线程安全）

（1）并发修改（写操作）时保证线程安全：

通过ReentrantLock实现多个线程并发修改时的线程安全同步（添加元素的同时，不允许删除）

添加新元素：list.add("")

按照指定下标替换元素：list.set(index, element)

按照指定下标删除元素：list.remove(0)

（2）并发读取:

没有加锁，允许多个线程同时并发读取；但是读取时，可能产生脏读（读取的同时，允许写入操作）。

（3）CopyOnWrite思想：修改时将原数组内容复制Copy到新数组内，在新数组内修改，然后替换

二、Set

CopyOnWriteArraySet（ReentrantLock实现线程安全）

内部通过一个CopyOnWriteArrayList实现。

三、Queue

BlockingQueue阻塞队列（ReentrantLock实现线程安全）

阻塞队列：由两个线程，分别进行读写（take和put）操作；读取时，不允许写入，如果队列为空，则读取线程阻塞；写入时，不允许读取，如果队列已满，则写入线程阻塞。

ArrayBlockingQueue：有界队列

LinkedBlockingQueue：无界队列

应用：生产者-消费者模型

// 生产者-消费者模型
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 自增ID （原子性）
        AtomicInteger number = new AtomicInteger(1);

        // 保存生产者数据的阻塞队列
        LinkedBlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>();  // LinkedBlockingQueue<>(3) 阻塞队列最多保存3个生产者数据

        // 创建线程池
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                6, 6, 0, TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()
        );

        // 1个生产者线程
        executor.execute(() -> {
            // 生产10个数据
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                String data = "数据" + number.getAndIncrement();
                System.out.println("【生产者】生成:" + data);
                try {
                    // 保存至阻塞队列
                    queue.put(data);  // 入队

                    // 模拟延迟
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        });

        // 5个消费者线程
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            executor.execute(() -> {
                while (true){
                    try {
                        String data = queue.take();
                        System.out.println("【消费" + Thread.currentThread().getName() + "】获取:" + data);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

            });
        }
    }
}