這些并發容器的坑，你要謹記！-有解無憂

摘要：JDK1.5及之后的版本中，提供的執行緒安全的容器，一般被稱為并發容器，與同步容器一樣，并發容器在總體上也可以分為四大類，分別為：List、Set、Map和Queue，

本文分享自華為云社區《【高并發】要想學好并發編程，這些并發容器的坑是你必須要注意的！！（建議收藏）》，作者：冰河，

其實，在JDK1.5之前的執行緒安全的容器，大多數都是指同步容器，使用同步容器進行并發編程時，最大的問題就是性能很差，因為同步容器中的所有方法都是使用synchronized鎖進行互斥，串行度太高了，無法真正的做到并行，

所以，在JDK1.5之后，JDK中提供了并發性能更好的容器，JDK1.5及之后的版本中，提供的執行緒安全的容器，一般被稱為并發容器，

并發容器

與同步容器一樣，并發容器在總體上也可以分為四大類，分別為：List、Set、Map和Queue，總體上如下圖所示，

接下來，我們分別介紹下這些并發容器在使用時的注意事項和避免踩到的坑，

List

并發容器中的List相對來說比較簡單，就一個CopyOnWriteArrayList，大家可以從字面的意思中就能夠體會到：CopyOnWrite，在寫的時候進行復制操作，也就是說在進行寫操作時，會將共享變數復制一份，那這樣做有什么好處呢？最大的好處就是：讀操作可以做到完全無鎖化，

在CopyOnWriteArrayList內部維護了一個陣列，成員變數array指向這個陣列，其核心源代碼如下所示，

private transient volatile Object[] array;
final Object[] getArray() {
return array;
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}

當進行操作時，都是基于array指向的這個內部陣列進行的，例如，我們使用Iterator迭代器遍歷這個陣列時，會按照下圖所示的方式進行讀操作，

如果在遍歷CopyOnWriteArrayList時發生寫操作，例如，向陣列中增加一個元素時，CopyOnWriteArrayList則會將內部的陣列復制一份出來，然后會在新復制出來的陣列上添加新的元素，添加完再將array指向新的陣列，如下圖所示，

對于CopyOnWriteArrayList的其他寫操作和添加元素的操作原理相同，這里就不再贅述了，

使用CopyOnWriteArrayList時需要注意的是：

CopyOnWriteArrayList只適合寫操作比較少的場景，并且能夠容忍讀寫操作在短時間內的不一致，
CopyOnWriteArrayList的迭代器是只讀的，不支持寫操作，

Set

對于Set介面來說，并發容器中主要有兩個實作類，一個是CopyOnWriteArraySet，另一個是ConcurrentSkipListSet，其中，CopyOnWriteArraySet的使用場景、原理與注意事項和CopyOnWriteArrayList一致，而ConcurrentSkipListSet的使用場景、原理和注意事項和下文的ConcurrentSkipListMap一致，這里，我就不再贅述啦，

Map

在并發容器中，Map介面的實作類主要有ConcurrentHashMap和ConcurrentSkipListMap，而ConcurrentHashMap和ConcurrentSkipListMap最大的區別就是：ConcurrentHashMap的Key是無序的，而ConcurrentSkipListMap的Key是有序的，

在使用ConcurrentHashMap和ConcurrentSkipListMap時，需要注意的是：ConcurrentHashMap和ConcurrentSkipListMap的Key和Value都不能為空，

這里，我們可以將Map相關的類總結成一個表格，如下所示，

這樣，大家記憶起來就方便多了，

這里，ConcurrentSkipListMap是基于“跳表”實作的，跳表的插入、洗掉、查詢的平均時間復雜度為O(log n)，這些時間復雜度在理論上與執行緒數沒有關系，如果要追求性能的話，可以嘗試使用ConcurrentSkipListMap，

Queue

在Java的并發容器中，Queue相對來說比較復雜，我們先來了解幾個概念：

阻塞佇列：阻塞一般就是指當佇列已滿時，入隊操作會阻塞；當佇列為空時，出隊操作就會阻塞，
非阻塞佇列：佇列的入隊和出隊操作不會阻塞，
單端佇列：佇列的入隊操作只能在隊尾進行，佇列的出隊操作只能在隊首進行，
雙端佇列：佇列的入隊操作和出隊操作都可以在隊首和隊尾進行，

我們可以將上述的佇列進行組合，將佇列分為單端阻塞佇列、雙端阻塞佇列、單端非阻塞佇列和雙端非阻塞佇列，

在Java的并發容器中，會使用明顯的標識來區分不同型別的佇列，

阻塞佇列一個明顯的標識就是使用Blocking修飾，例如，ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue都是阻塞佇列，
單端佇列會使用Queue標識，例如ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue也是單端佇列，
雙端佇列會使用Deque標識，例如LinkedBlockingDeque和ConcurrentLinkedDeque都是雙端佇列，

接下來，我們就分別簡單聊聊這四種型別的佇列，

單端阻塞佇列

在Java的并發容器中，單端阻塞佇列的主要實作是BlockingQueue，主要包括：ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、LinkedTransferQueue、PriorityBlockingQueue和DelayQueue，