什么是并发集合？
列举一些常见的并发集合类
并发集合是一种特殊的数据结构，它允许多个线程安全地访问和修改。在多线程编程的场景下，只有使用并发集合才能确保线程安全，避免多个线程在对同一个数据结构进行并发操作时引发的竞态条件和其他并发错误。
常见的并发集合类包括：
- ArrayBlockingQueue：一个基于数组实现的阻塞队列，创建对象时必须指定容量。
- ConcurrentLinkedQueue：一个线程安全的、基于链接节点的、可选容量的无界非阻塞队列。
- LinkedBlockingQueue：一个基于链表的阻塞队列，此队列按 FIFO（先进先出）排序元素。
- PriorityBlockingQueue：一个支持优先级堆的无界阻塞队列。
- DelayQueue：一个支持延时获取元素的无界阻塞队列。
- SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等待一个相应的删除操作，反之亦然。
- LinkedBlockingDeque：一个由链表结构组成的双向阻塞队列。
- CopyOnWriteArrayList：一个线程安全的可变数组，其中所有可变操作（add、set 等等）都是通过对底层数组的复制来实现的。
- CopyOnWriteArraySet：一个线程安全的 Set 实现，基于 CopyOnWriteArrayList。
这些并发集合类提供了线程安全的集合操作，使得在多线程环境下可以安全地共享和修改数据。
并发集合的使用示例
以下是一个使用 ConcurrentLinkedDeque 的简单示例，该示例展示了如何在多线程环境下安全地添加和删除元素：
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedDeque;
public class ConcurrentCollectionExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 创建一个并发双端队列
ConcurrentLinkedDeque<String> deque = new ConcurrentLinkedDeque<>();
// 增加任务类，用于向队列中添加数据
class AddTask implements Runnable {
private ConcurrentLinkedDeque<String> deque;
public AddTask(ConcurrentLinkedDeque<String> deque) {
this.deque = deque;
}
@Override
public void run() {
String name = Thread.currentThread().getName();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
deque.add(name + ":" + i);
}
}
}
// 删除任务类，用于从队列中删除数据
class PollTask implements Runnable {
private ConcurrentLinkedDeque<String> deque;
public PollTask(ConcurrentLinkedDeque<String> deque) {
this.deque = deque;
}
@Override
public void run() {
String name = Thread.currentThread().getName();
while (!deque.isEmpty()) {
System.out.println(name + " removed: " + deque.poll());
}
}
}
// 创建并启动添加数据的线程
Thread addThread1 = new Thread(new AddTask(deque), "AddThread1");
Thread addThread2 = new Thread(new AddTask(deque), "AddThread2");
addThread1.start();
addThread2.start();
// 等待添加数据的线程完成
addThread1.join();
addThread2.join();
// 创建并启动删除数据的线程
Thread pollThread = new Thread(new PollTask(deque), "PollThread");
pollThread.start();
// 等待删除数据的线程完成
pollThread.join();
System.out.println("Deque is now empty.");
}
}
在这个示例中，我们创建了一个 ConcurrentLinkedDeque，它是一个线程安全的双端队列。我们定义了两个任务类，AddTask 和 PollTask，分别用于向队列中添加数据和从队列中删除数据。这两个任务类都实现了 Runnable 接口，因此它们可以被线程执行。
在 main 方法中，我们创建了两个添加数据的线程和一个删除数据的线程。这两个添加数据的线程将向队列中添加数据，而删除数据的线程将从队列中删除数据，直到队列为空。
通过使用 ConcurrentLinkedDeque，我们可以在多线程环境下安全地进行添加和删除操作，而不需要额外的同步或锁定。这是并发集合的主要优势之一。
