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Java并发容器有哪些？（新手必看）

并发容器在并发编程中扮演着非常重要的角色，它们提供了多线程安全的数据结构，允许多个线程同时对数据结构进行操作而不需要采用额外的同步机制。这些容器已经在内部处理了并发访问的问题，从而简化了编程模型，并提高了性能。

并发容器具有以下几个方面的优点：
我们来看一个生产者-消费者模式的示例。如果不使用并发容器实现，则代码如下： 
public class SharedResource {
    private LinkedList<Object> list = new LinkedList<>();
    private final int LIMIT = 10;
    public synchronized void put(Object value) throws InterruptedException {
        while (list.size() == LIMIT) {
            wait();
        }
        list.add(value);
        notifyAll();
    }
    public synchronized Object take() throws InterruptedException {
        while (list.size() == 0) {
            wait();
        }
        Object value = list.removeFirst();
        notifyAll();
        return value;
    }
}
上面的代码使用了一个 LinkedList 来存储数据，其中，put() 和 take() 方法通过 synchronized 关键字实现同步，使用 wait() 和 notifyAll() 方法来实现阻塞和唤醒功能。

上述示例如果使用并发容器 BlockingQueue，则代码可以简化如下： 
import java.util.concurrent.*;
public class ProducerConsumer {
    private BlockingQueue<Object> queue = new LinkedBlockingQueue<>(10);
    public void put(Object value) throws InterruptedException {
        queue.put(value);
    }
    public Object take() throws InterruptedException {
        return queue.take();
    }
}
在上面代码中，BlockingQueue 内部使用了锁和条件队列来提供线程安全的 put() 和 take() 方法，同时还管理了队列的容量限制：当队列为满时 put() 方法会阻塞，当队列为空时 take() 方法会阻塞。

通过上述示例，我们可以得出一个结论，那就是并发容器通过内部的复杂机制为我们提供了简单的接口来进行并发编程，显著提升了开发效率和程序性能。JUC 提供了一系列的并发容器，它们可以在多线程环境中提供更高性能和线程安全的数据结构。

以下是几个常用的并发容器及其适用场景：

1) ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap 是一个线程安全的 HashMap 实现，适用于存储键值对数据的场景。在有多个线程并发读写时，使用 ConcurrentHashMap 可以提供线程安全的高性能并发访问。

2) CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList 是一个线程安全的 List 实现，它通过在每次写入时复制底层数组来实现线程安全，适用于读取多写入少的并发场景，因为使用它时写入操作的开销较大，但读取操作非常快并且无锁。

3) CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArraySet 是一个线程安全的 Set 实现，基于 CopyOnWriteArrayList，拥有和 CopyOnWriteArrayList 类似的特性和适用场景。当需要对集合进行的迭代操作远多于修改操作时，这个并发容器可以提供一种高效的线程安全方式。

4) ConcurrentLinkedQueue

ConcurrentLinkedQueue 是一个基于链表的、无边界的线程安全队列，适用于在高并发情况下进行插入、删除和访问操作，特别是在实现生产者-消费者模式时。

5) BlockingQueue的实现

BlockingQueue 接口定义了一个线程安全的队列，它包括阻塞的读取和写入操作，适用于实现生产者-消费者模式的应用。该接口的实现类型有 ArrayBlocking-Queue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue 等。

6) ConcurrentSkipListMap和ConcurrentSkipListSet

ConcurrentSkipListMap 和 ConcurrentSkipListSet 提供了一个线程安全的有序的 Map 和 Set 的实现，适用于需要保持元素的排序顺序的场景，例如实现一个范围查询或有序地遍历键值对。

这些并发容器在内部采用了特定的锁机制或无锁技术来降低同步的开销，保证了在并发环境下的高性能。实际使用时选择哪种并发容器，取决于具体的应用场景以及对性能和资源的需求。

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