Map、List、Set 分别说下线程安全类和线程不安全的类

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Map、List、Set 是 Java 中非常常用的集合类，它们在多线程环境下有各自的线程安全类和线程不安全的类。本文将分别介绍这三个集合类型的线程安全类和线程不安全的类，并举例说明。 一、Map

1. 线程安全的类：ConcurrentHashMap ConcurrentHashMap 是 Java 提供的一个线程安全的 HashMap 实现类。它内部采用分段锁技术，实现了高并发下的性能优化。ConcurrentHashMap 的主要特点如下：

• ??锁分段：ConcurrentHashMap 将整个哈希表分成多个段，每个段独立加锁。这样，多个线程可以同时访问不同的段，提高了并发性能。
• ??读写锁：ConcurrentHashMap 的读写锁可以根据操作类型自动切换，降低了锁的竞争程度。
• ??空键（null key）和空值（null value）处理：ConcurrentHashMap 可以存储空键和空值。

2.?线程不安全的类：HashMap HashMap 是 Java 提供的一个非线程安全的 HashMap 实现类。在多线程环境下，多个线程同时访问 HashMap 可能导致数据不一致。以下是线程不安全的示例代码：

public?class?HashMapDemo?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????Map<String,?Integer>?map?=?new?HashMap<>();
????????map.put("a",?1);
????????map.put("b",?2);
????????Thread?t1?=?new?Thread(()?->?{
????????????map.put("a",?3);
????????});
????????Thread?t2?=?new?Thread(()?->?{
????????????map.put("b",?4);
????????});
????????t1.start();
????????t2.start();
????????try?{
????????????t1.join();
????????????t2.join();
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????System.out.println(map.get("a"));?//?输出?3
????????System.out.println(map.get("b"));?//?输出?4
????}
}

二、List

1.?线程安全的类：CopyOnWriteArrayList CopyOnWriteArrayList 是 Java 提供的一个线程安全的 ArrayList 实现类。它通过在写操作时创建底层数组的新副本，实现了线程安全。CopyOnWriteArrayList 的主要特点如下：

• ??写入时复制：当向 CopyOnWriteArrayList 添加元素时，不直接修改当前数组，而是创建一个新的数组，将原数组的元素复制到新数组，然后引用新数组。这样，多个线程可以同时读取同一个数组，提高了并发性能。
• ??读取无锁：由于多个线程共享同一个数组，CopyOnWriteArrayList 在读取操作时不需要加锁。
  2.?线程不安全的类：ArrayList ArrayList 是 Java 提供的一个非线程安全的 ArrayList 实现类。在多线程环境下，多个线程同时访问 ArrayList 可能导致数据不一致。以下是线程不安全的示例代码：

public?class?ArrayListDemo?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????List<String>?list?=?new?ArrayList<>();
????????list.add("a");
????????list.add("b");
????????Thread?t1?=?new?Thread(()?->?{
????????????list.add("c");
????????});
????????Thread?t2?=?new?Thread(()?->?{
????????????list.add("d");
????????});
????????t1.start();
????????t2.start();
????????try?{
????????????t1.join();
????????????t2.join();
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????System.out.println(list.size());?//?输出?4
????}
}

三、Set

1. 线程安全的类：CopyOnWriteArraySet CopyOnWriteArraySet 是 Java 提供的一个线程安全的 HashSet 实现类。它内部使用 CopyOnWriteArrayList 实现，通过在写操作时创建底层数组的新副本，实现了线程安全。
   2.?线程不安全的类：HashSet HashSet 是 Java 提供的一个非线程安全的 HashSet 实现类。在多线程环境下，多个线程同时访问 HashSet 可能导致数据不一致。以下是线程不安全的示例代码：

public?class?HashSetDemo?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????Set<String>?set?=?new?HashSet<>();
????????set.add("a");
????????set.add("b");
????????Thread?t1?=?new?Thread(()?->?{
????????????set.add("c");
????????});
????????Thread?t2?=?new?Thread(()?->?{
????????????set.add("d");
????????});
????????t1.start();
????????t2.start();
????????try?{
????????????t1.join();
????????????t2.join();
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????System.out.println(set.size());?//?输出?4
????}
}

总结 本文介绍了 Map、List、Set 三个集合类型的线程安全类和线程不安全的类，并给出了示例代码。在多线程环境下，建议使用线程安全的集合类，如 ConcurrentHashMap、CopyOnWrite

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