JAVA CONCURRENT FRAMEWORK

1.ConcurrentHashMap

　　在并发中使用hashmap容易导致死锁,hashmap存在以下问题

　　1.线程不安全的hashmap

　　　　在多线程环境下使用hashmapPut操作时会引起死循环,因为多线程会导致HashMap的Entry链表形成环形数据结构,next节点永远不为控股,就会产生死循环

　　2.效率低下的HashTable

　　　　HashTable利用synchronized来保证线程安全,但在竞争情况下会产生阻塞和轮询状态而导致效率降低

　　所以根据以上情况ConcurrentHashMap通过锁分段技术来提高并发效率

　　将数据进行分段，当一个线程占有占用锁访问其中一个分段数据时,其他都按的数据也能被其它线程访问

　2.ConcurrentHashMap结构

　　 ConcurrentHashMap由Segment和 HashEntry组成,Segment是可重入锁,HashEntry用于存储键值对数据,一个ConHashMap包含一个Segment数组,每个HashEntry是一个链表结构元素,　　

　　ConcurrentHashMap结构

3.使用

　　初始化通过InitialCapacity,LoadFactor和concurrencyLevel来初始化数组

定位Segemt

　　　　ConcurrentHashMap使用分段锁来保护不同段的数据,所以在插入和获取元素时，需要通过散列算法定位Segement

4.操作ConcurrentHashMap

　　4.1get

　　

由于将值得共享变量定义为volatile,能够在线程之间保持可见性,能够在多线程时读,并且保证不会读到过期的值在get方法中只需要读不需要写count和value,所以不用加锁,因为JAVA内存的happen-before原则对volatile字段的写入操作先于读操作,所以get能拿到最新的值.

4.2put

　　在操作共享变量时必须加锁，PUT首先定位到Segement,然后再Segement执行插入操作，插入操作需判断是否对HashEntry数组是否扩容,在定位元素位置.

4.3Size

　　

用于计算ConcurrentHashMap元素大小.

5.ConcurrentLinkedQueue

　　线程安全队列,实现安全队列可通过阻塞算法和非阻塞算法,阻塞算法队列通过一个锁和两个锁实现,非阻塞锁通过循环CAS实现。

ConcurrentLinkedQueue是一个基于链接节点的无界线程安全队列,采用FIFO的规则对结点进行排序,采用WAIT-FREE算法实现，有tail和head节点组成，每个节点指向NEXT的引用组成,节点和节点之间通过next关联

transient:对象序列化时,阻止对象持久化,修饰变量不能持久化

5.1入队列

　　将入队节点添加到队列尾部

定位尾节点

　　tail节点不总是尾节点,所以每次入队都必须想通过tail节点来找到尾节点.

出队列

出队列从队列返回一个节点元素,并清除该节点对元素的引用

首先获取头节点元素,然后判断节点元素是否存在，不过不为空以CAS方式将头节点的引用设置为NULL,如果CAS成功,则直接返回头节点的元素

5.2.阻塞队列

　　阻塞队列支持两个附加操作的队列,两个附加操作支持阻塞插入和移除

　　1.但队列满时，队列会阻塞插入元素的线程,直到不满

　　2.移除指队列为空时,获取元素的线程会等待队列变为非空.

在JDK7中包含7个阻塞队列如下

　

Queue	Detail
ArrayBlockingQueue	利用数组实现的有界队列按照FIFO原则对元素进行排序,默认情况下不保证线程公平的访问队列
LinkedBlockingQueue	用链表实现的有界阻塞队列，此列的默认值和最大长度为Integer.MAX_VALUE,FIFO进行排序
PriorityBlockingQueue	支持优先级的无界阻塞队列,采取顺序升序排列,可以自定实现CompareTo()方法来指定元素排列
DelayQueue	支持延时获取元素的无界阻塞队列,使用PriorityQueue实现,必须实现Delayed接口,利用Delayed实现缓存系统的设计以及定时任务调度.
SynchronusQueue	不存储元素的阻塞队列,每一个put操作必须等待一个take操作,支持公平访问队列,默认情况下线程采用非公平策略访问队列
LinkedTransferQueue	由链表结构组成的无界阻塞TransferQueue队列,
LinkedBlockingDeque	链表结构双向阻塞结构,可以两段插入和移除元素.可以防止过度膨胀,运用在"工作窃取"模式中

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