为什么会出现同步容器
java集合框架图
- 在Java的集合容器框架中,主要有四大类别:List、Set、Queue、Map。
- List、Set、Queue接口分别继承了Collection接口,Map本身是一个接口。
- Collection和Map是一个顶层接口,而List、Set、Queue则继承了Collection接口,分别代表数组、集合和队列这三大类容器。
- ArrayList、LinkedList都是实现了List接口,HashSet实现了Set接口,而Deque(双向队列,允许在队首、队尾进行入队和出队操作)继承了Queue接口,PriorityQueue实现了Queue接口。另外LinkedList(实际上是双向链表)实现了了Deque接口和List接口。
- 像ArrayList、LinkedList、HashMap这些容器都是非线程安全的。如果有多个线程并发地访问这些容器时,就会出现问题。
Java中的同步容器类
java中的同步容器主要分为两大类:
Vector、Stack、HashTable
- Vector实现了List接口,Vector实际上就是一个数组,和ArrayList类似,但是Vector中的方法都是synchronized方法,即进行了同步措施。
- Stack也是一个同步容器,它的方法也用synchronized进行了同步,它实际上是继承于Vector类。
- HashTable实现了Map接口,它和HashMap很相似,但是HashTable进行了同步处理,而HashMap没有。
Collections类中提供的静态工厂方法创建的类
- Collections类是一个工具提供类,注意,它和Collection不同,Collection是一个顶层的接口。在Collections类中提供了大量的方法,比如对集合或者容器进行排序、查找等操作。最重要的是,在它里面提供了几个静态工厂方法来创建同步容器类。
同步容器的缺陷
性能问题
- 由于Vector中的add方法和get方法都进行了同步,因此,在有多个线程进行访问时,如果多个线程都只是进行读取操作,那么每个时刻就只能有一个线程进行读取,其他线程便只能等待,这些线程必须竞争同一把锁。
- 因此为了解决同步容器的性能问题,在Java 1.5中提供了并发容器,位于java.util.concurrent目录下
同步容器真的是安全的吗
- 也有有人认为Vector中的方法都进行了同步处理,那么一定就是线程安全的,事实上这可不一定。看下面这段代码:
结果报错:
原因:
Vector是线程安全的,为什么还会报这个错?很简单,对于Vector,虽然能保证每一个时刻只能有一个线程访问它,但是不排除这种可能:
当某个线程在某个时刻执行这句时:for
(
int
i=
0
;i<vector.size();i++) vector.get(i);
假若此时vector的size方法返回的是10,i的值为9,然后另外一个线程执行了这句for
(
int
i=
0
;i<vector.size();i++) vector.get(i);
将下标为9的元素删除了。那么通过get方法访问下标为9的元素肯定就会出问题了。
- 为了保证线程安全,必须在方法调用端做额外的同步措施:
- 代码:
完成!!!