Java中不同types的线程安全集
Java中似乎有很多不同的实现和方法来生成线程安全的集合。 一些例子包括
1） CopyOnWriteArraySet
2） Collections.synchronizedSet（Set集）
3） ConcurrentSkipListSet
4） Collections.newSetFromMap（new ConcurrentHashMap（））
5）以类似于（4）的方式生成的其他集合
这些示例来自并发模式：Java 6中的并发集实现
有人可以简单地解释一下这些例子和其他例子的差异，优点和缺点吗？ 我无法理解并保持Java Std Docs中的所有内容。
1） CopyOnWriteArraySet是一个相当简单的实现 – 它基本上有一个数组中的元素列表，当更改列表时，它复制数组。 此时正在运行的迭代和其他访问继续使用旧数组，避免了读写器之间的同步（尽pipe写本身需要同步）。 正常的快速设置操作（特别是contains() ）在这里非常慢，因为数组将在线性时间内search。
只能用于非常小的集合，这些集合会经常被读取（迭代）并且很less被改变。 （Swings listener-sets就是一个例子，但是这些并不是真正的集合，只能从EDT中使用）。
2） Collections.synchronizedSet将简单地围绕原始集合的每个方法包装同步块。 您不应直接访问原始设置。 这意味着没有两个方法可以同时执行（一个会阻塞，直到另一个完成） – 这是线程安全的，但如果多个线程真的使用该集合，则不会有并发性。 如果使用迭代器，通常仍然需要在外部进行同步，以避免在迭代器调用之间修改集合时出现ConcurrentModificationExceptionexception。 性能将像原始设置的性能（但有一些同步开销，如果同时使用阻塞）。
如果您只有低并发性，并且要确保所有更改都可以立即显示给其他线程，请使用此选项。
3） ConcurrentSkipListSet是并发SortedSet实现，其中O（log n）中的大部分基本操作。 它允许并发添加/删除和读取/迭代，其中迭代可能会或可能不会告诉自迭代器创build以来的更改。 批量操作只是多个单一的调用，而不是primefaces – 其他线程可能只观察其中的一些。
显然你只有在你的元素有一些总的顺序时才能使用它。 这看起来像高并发情况的理想候选者，对于不太大的集合（由于O（log n））。
4）对于ConcurrentHashMap （和从它派生的集合）：这里最基本的选项是（平均来说，如果你有一个好的和快速的hashCode() ）在O（1）中（但可能退化为O（n）），像HashMap / HashSet一样。 写入的performance是有限的（表分区，写访问将在所需的分区上同步），而读访问对于自己和写入线程是完全并发的（但是可能还没有看到当前正在进行的更改的结果书面）。 迭代器可能会也可能不会看到自创build以来的更改，批量操作也不是primefaces操作。 resize的速度很慢（对于HashMap / HashSet），因此通过估计创build时所需的大小（并使用大约1/3的大小，因为它在3/4满时resize）来尝试避免这种情况。
当你有大的集合，一个好的（快速的）散列函数，并且可以在创build映射之前估计集合大小和需要的并发性时，使用它。
5）有其他的并发映射实现可以在这里使用吗？
可以通过使用AtomicReference<Set>将HashSet的contains()性能与CopyOnWriteArraySet的并发性相关的属性相结合，并replace每个修改的整个集合。
实施草图：
public abstract class CopyOnWriteSet<E> implements Set<E> { private final AtomicReference<Set<E>> ref; protected CopyOnWriteSet( Collection<? extends E> c ) { ref = new AtomicReference<Set<E>>( new HashSet<E>( c ) ); } @Override public boolean contains( Object o ) { return ref.get().contains( o ); } @Override public boolean add( E e ) { while ( true ) { Set<E> current = ref.get(); if ( current.contains( e ) ) { return false; } Set<E> modified = new HashSet<E>( current ); modified.add( e ); if ( ref.compareAndSet( current, modified ) ) { return true; } } } @Override public boolean remove( Object o ) { while ( true ) { Set<E> current = ref.get(); if ( !current.contains( o ) ) { return false; } Set<E> modified = new HashSet<E>( current ); modified.remove( o ); if ( ref.compareAndSet( current, modified ) ) { return true; } } } }
如果Javadocs没有帮助，你可能应该find一本关于数据结构的书或文章。 乍看上去：
- CopyOnWriteArraySet每次改变集合时都会创build一个新的底层数组副本，因此写入速度慢，迭代器快速且一致。
- Collections.synchronizedSet（）使用老派的同步方法调用来创buildSet线程安全。 这将是一个低性能的版本。
- ConcurrentSkipListSet提供具有不一致批处理操作（addAll，removeAll等）和迭代器的高性能写操作。
- Collections.newSetFromMap（新的ConcurrentHashMap（））具有ConcurrentHashMap的语义，我相信它不一定是读或写的优化，但像ConcurrentSkipListSet一样，批处理操作也不一致。
