Compréhension approfondie de la sécurité des threads de diverses collections en Java

Sécurité des threads

Tout d'abord, vous devez comprendre comment fonctionnent les threads JVM. chaque thread Il possède sa propre mémoire de travail

Quand un thread opère sur une variable, il doit créer une copie dans sa propre mémoire de travail

, puis écrire main

mémoire. Si plusieurs threads opèrent sur la même variable en même temps, des résultats imprévisibles peuvent se produire. Sur la base de l’explication ci-dessus, il est facile de proposer le scénario correspondant.

La clé de l'utilisation de synchronisé est de créer un moniteur. Ce moniteur peut être la variable à modifier ou d'autres objets que vous jugez appropriés, tels que des méthodes, puis verrouiller le moniteur pour assurer la sécurité de chaque thread. Après avoir acquis ce verrou, le processus de chargement dans la mémoire de travail -> use&assign -> sera exécuté avant que le verrou acquis ne soit libéré. Cela permet d'obtenir ce qu'on appelle la sécurité des threads.

Qu'est-ce que la sécurité des threads ? Comment la sécurité des threads est-elle assurée (principe) ? La sécurité des threads signifie que plusieurs threads accèdent au même code sans produire de résultats incertains. L’écriture de code thread-safe nécessite peu de synchronisation des threads.

[Apprentissage recommandé :

Tutoriel vidéo Java]

Collection liée à Java

Vector, ArrayList, LinkedList

Vector et ArrayList sont très similaires dans leur utilisation. Ils peuvent tous deux être utilisés pour représenter un ensemble d'un nombre variable d'objets, et les éléments sont accessibles de manière aléatoire.

Les méthodes de Vector sont toutes synchronisées (synchronisées) et thread-safe, mais les méthodes d'ArrayList ne le sont pas. Étant donné que la synchronisation des threads affectera inévitablement les performances, les performances d'ArrayList sont meilleures que celles de Vector.

La différence entre ArrayList et LinkedList

Pour traiter une colonne d'éléments de données, Java fournit deux classes, ArrayList et LinkedList. L'implémentation interne d'ArrayList est basée sur la. tableau interne Object[], Donc conceptuellement, cela ressemble plus à un tableau, mais l'implémentation interne de LinkedList est basée sur un ensemble d'enregistrements connectés, donc cela ressemble plus à une structure de liste chaînée, donc il y a une grande différence de performances.

D'après l'analyse ci-dessus, lors de l'insertion de données devant ou au milieu d'ArrayList, vous devez déplacer toutes les données suivantes en arrière en conséquence, ce qui prendra inévitablement plus de temps. Par conséquent, lorsque votre opération est lors de l'ajout de données après. une colonne de données plutôt qu'au début ou au milieu, et vous devez accéder aux éléments de manière aléatoire, utiliser ArrayList offrira de meilleures performances

Et lorsque vous accédez à un élément de la liste chaînée, vous devez commencer à partir d'une extrémité de la liste chaînée et recherchez élément par élément dans le sens de la connexion jusqu'à ce que vous trouviez l'élément requis. Par conséquent, lorsque votre opération consiste à ajouter ou à supprimer des données devant ou au milieu d'une colonne de données, et à accéder aux éléments dans l'ordre Quand, vous devez utiliser LinkedList.

Si les situations 1 et 2 apparaissent alternativement dans la programmation, alors vous pouvez envisager d'utiliser une interface générale comme List sans vous soucier de l'implémentation spécifique. Dans des situations spécifiques, ses performances sont déterminées par une implémentation spécifique à garantir.

HashTable, HashMap, HashSet

HashTable et HashMap utilisent le même mécanisme de stockage, et leur implémentation est fondamentalement la même. La différence est :

1 ), HashMap n'est pas thread-safe, HashTable est thread-safe et les méthodes internes sont fondamentalement synchronisées.

2), HashTable n'autorise pas les valeurs nulles.

Lors de l'appel de la méthode put dans HashTable, si la clé est nulle, une NullPointerException sera levée directement. Il existe d'autres différences subtiles, telles que la taille du tableau Entry initialisé, etc., mais l'idée de base est la même que celle de HashMap.

HashSet :

1. HashSet est implémenté sur la base de HashMap et n'a aucune limite de capacité.

2. HashSet n’est pas thread-safe.

3. HashSet ne garantit pas la commande.

HashMap :

1 HashMap utilise un tableau pour stocker l'objet Entry composé de clé et de valeur, sans limite de capacité.

2. HashMap recherche l'emplacement où l'objet Entry est stocké dans le tableau en fonction du hachage de clé et utilise une liste chaînée pour résoudre les conflits de hachage.

3. HashMap peut avoir besoin d'étendre la capacité du tableau lors de l'insertion d'éléments. Lors de l'extension de la capacité, le hachage doit être recalculé et l'objet copié dans un nouveau tableau.

4. HashMap n'est pas thread-safe.

5. La traversée HashMap utilise Iterator

HashTable

1.

2. Ni la clé ni la valeur dans HashTable ne peuvent être nulles.

3. La traversée HashTable utilise l'énumération.

TreeSet,TreeMap

TreeSet :

1. TreeSet est implémenté sur la base de TreeMap et prend en charge le tri.

2. TreeSet n'est pas thread-safe.

À en juger par les descriptions de HashSet et TreeSet, TreeSet, comme HashSet, est entièrement implémenté sur la base de Map, et aucun des deux ne prend en charge get(int) pour obtenir l'élément à la position spécifiée (il faut traverser pour obtenir). TreeSet fournit également un support de tri qui a été ajouté. Par exemple, transmettez l'implémentation de Comparator, descendantingSet, descendantIterator, etc.

TreeMap :

1. TreeMap est une implémentation de Map typique basée sur des arbres rouge-noir, elle nécessite donc une méthode de comparaison de clés ou sa transmission dans une implémentation de comparateur. , ou l'objet clé implémente l'interface Comparable.

2. TreeMap n'est pas thread-safe.

Résumé

Ce qui précède est l'intégralité du contenu de cet article sur l'explication détaillée de la sécurité des threads de diverses collections Java. J'espère qu'il sera utile à tout le monde.

Cet article provient de la rubrique Introduction Java, bienvenue pour apprendre !

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