Java

集合

Collection

List

ArrayList

實現(xiàn)原理：基于可變數(shù)組實現(xiàn)徘禁，默認容量10，最大為Integer.MAX_VALUE

適用場景：非線程安全城看，支持隨機訪問政溃，插入和刪除涉及到數(shù)組的拷貝想帅，性能較低，適用于讀多寫少的場合尿庐。

LinkedList

實現(xiàn)原理：基于雙向鏈表實現(xiàn)忠怖，所占空間相比ArrayList要少，因為ArrayList擴容1.5倍抄瑟，存在空間浪費凡泣。

適用場景：非線程安全枉疼，不支持隨機訪問，實現(xiàn)了Queue接口鞋拟，對頭部或尾部做插入或刪除操作效率很高骂维，最多只影響一個節(jié)點。遍歷用迭代器效率最高贺纲。

Vector

ArrayList的線程安全版本航闺，通過synchronized關(guān)鍵字實現(xiàn)。性能較低猴誊，不常用潦刃。

CopyOnWriteArrayList

實現(xiàn)原理：寫操作加鎖，讀操作不加鎖懈叹。不直接對當前容器進行寫操作乖杠，而是copy一個新容器，然后在新容器里寫澄成。寫完后胧洒，將原容器的引用指向新容器。

適用場景：ArrayList線程安全版本墨状，內(nèi)存占用較大卫漫，只能保證數(shù)據(jù)的最終一致性。適用于讀多寫少的場合肾砂。

Set

HashSet：基于HashhMap列赎，HashSet里存儲的元素就是內(nèi)部HashMap的key。

TreeSet：基于TreeMap通今，TreeSet里存儲的元素就是內(nèi)部TreeMap的key粥谬。

CopyOnWriteArraySet：基于CopyOnWriteArrayList，只不過不能添加重復元素辫塌。

ConcurrentSkipListSet：基于ConcurrentSkipListMap漏策。

Queue

ArrayBlockingQueue：數(shù)組實現(xiàn)的有界阻塞隊列，當隊列滿時臼氨，生產(chǎn)的線程會被阻塞掺喻。當隊列為空時消費的線程被阻塞〈⒕兀基于ReentrantLock和Condition實現(xiàn)感耙。

LinkedBlockingQueue：鏈表實現(xiàn)的有界阻塞隊列。

ConcurrentLinkedQueue：鏈表實現(xiàn)的無阻塞隊列持隧，CAS+volatile保證線程安全即硼。

PriorityQueue：基于堆實現(xiàn)。

DelayQueue:基于PriorityQueue實現(xiàn)的延遲隊列屡拨。

Map

HashMap

實現(xiàn)原理

1.7 基于數(shù)組和鏈表實現(xiàn)只酥。put時褥实，通過k的hashcode算出索引，然后將Entry放到該位置裂允。如果該位置已存在元素损离，則比較hashcode和equals方法，判斷是否是同一個key绝编，若相同則替換為新值并返回舊值僻澎。添加Entry節(jié)點前會判斷是否要做resize操作，resize在多線程下可能會導致鏈表成環(huán)十饥，造成cpu100%窟勃。

1.8 相比于1.7，多了紅黑樹绷跑。當鏈表長度超過8的時候拳恋，會變成紅黑樹凡资。

LinkedHashMap

特點：繼承自HashMap砸捏，可以按插入順序或訪問順序(accessOrder為true時)遍歷。

TreeMap

特點：紅黑樹實現(xiàn)隙赁，可按元素的順序或特定比較器進行遍歷垦藏。

ConcurrentHashMap

實現(xiàn)原理

1.7 基于分段鎖，get不加鎖伞访，put先計算要put到哪個segment掂骏，再通過segment加鎖put。

1.8 基于Node+CAS+synchronized

ConcurrentSkipListMap

特點：線程安全厚掷，基于跳躍表實現(xiàn)弟灼。

實現(xiàn)原理：插入和刪除操作只需要改變影響到的節(jié)點的右引用，而右引用是用volatile修飾的冒黑。

并發(fā)

synchronized

實現(xiàn)：基于編譯器時插入moniterenter和moniterexit指令田绑，由JVM內(nèi)部實現(xiàn)。

優(yōu)點：不需要顯式釋放鎖

缺點：效率低抡爹，線程上下文切換較多掩驱。但jdk1.6做了優(yōu)化。偏向鎖冬竟，輕量級鎖欧穴，重量級鎖。

java.util.concurrent

實現(xiàn)：基于Java語言實現(xiàn)泵殴。

優(yōu)點：性能相對高涮帘，線程上下文切換較少。對鎖的可控性更強笑诅，共享獲取及超時獲取调缨。

缺點：需要顯式釋放鎖映屋。

AbstractQueuedSynchronizer

特點：其它并發(fā)工具的基礎(chǔ)，內(nèi)部封裝了同步狀態(tài)管理同蜻，線程的排隊棚点、等待與喚醒等等底層操作。

ReentrantLock

特點：分為公平鎖和非公平鎖湾蔓，非公平鎖是默認實現(xiàn)瘫析。公平鎖對獲取鎖的條件更為苛刻，當鎖沒有被線程持有默责，還要保證等待隊列為空贬循，或者等待隊列中沒有其它線程在等待。（鎖的釋放到喚醒等待隊列的線程有一個延遲過程）

獲取鎖：都是先嘗試獲取鎖桃序，沒有獲取到杖虾，則以當前線程構(gòu)造一個節(jié)點加入到等待隊列尾。加入到等待隊列后媒熊，線程使用自旋的方式獲取鎖奇适。如果前驅(qū)節(jié)點為頭節(jié)點則嘗試獲取鎖，否則進入等待狀態(tài)芦鳍。

釋放鎖：鎖的釋放就是將state-1直到為0嚷往。釋放完還要喚醒等待隊列的線程爭奪鎖。

ReentrantReadWriteLock

特點：讀寫鎖在同一時刻可以允許多個讀線程訪問柠衅，但是在寫線程訪問時皮仁，所有的讀線程和其它的寫線程均被阻塞。讀寫鎖比排它鎖有更好的并發(fā)性和吞吐量菲宴。

讀鎖

獲却怼：如果已經(jīng)有讀鎖或者當前線程不是已經(jīng)獲取寫鎖的線程，則等待喝峦。如果獲取了寫鎖势誊，則增加寫狀態(tài)。寫鎖被獲取愈犹，則其它讀寫線程被阻塞键科。

釋放：基本和ReentrantLock相同

寫鎖

獲取：如果已經(jīng)有其它線程獲取了寫鎖漩怎，則當前獲取的線程被阻塞勋颖。

釋放：基本和ReentrantLock相同

CountDownLatch

特點：一個或多個線程等待其它線程完成某操作后，再繼續(xù)執(zhí)行勋锤。

實現(xiàn)：構(gòu)造方法初始化state變量的值饭玲。線程調(diào)用await方法，實際上是獲取鎖狀態(tài)等不等于0叁执，等于0則繼續(xù)執(zhí)行茄厘，否則循環(huán)cas并判斷是否要進入阻塞狀態(tài)矮冬。其它線程調(diào)用countDown方法，實際上就是釋放鎖的過程次哈。當釋放到0時胎署，被阻塞線程則可以繼續(xù)執(zhí)行。

CyclicBarrier

特點：一組線程到達一個同步點后再一起往下執(zhí)行窑滞，任意一個線程沒到琼牧，則其它線程被阻塞。

實現(xiàn)：基于ReentrantLock和Condition哀卫。構(gòu)造方法初始化需要被等待的線程數(shù)巨坊。調(diào)用await方法將值減1，當減到0時此改，喚醒被阻塞線程繼續(xù)執(zhí)行趾撵。否則該線程被阻塞。

Semaphore

特點：控制同時訪問某資源的最大線程數(shù)量共啃。

實現(xiàn)：基于AQS占调。線程調(diào)用acquire獲取許可，release釋放許可勋磕。若許可數(shù)量小于1妈候，則等待其它線程釋放許可敢靡。

StampedLock

特點：為控制讀寫訪問采用了三種模式挂滓。StampedLock鎖狀態(tài)包含一個版本號和模式。

寫：

讀：

樂觀讀：

LockSupport：阻塞或喚醒一個線程啸胧「险荆基于Unsafe的native實現(xiàn)。