关于ava容器、队列，知识点总结
作者：互联网
最近看到并发的部分，整理一下容器的知识点，拢一拢，这样能有个整体的把握！
1.层次构造
看看下面的Collection层次构造图：
（这张图为突出某些重点，对层次上的东西进行了取舍，此外类继承的多个接口，也没有表示出来）
FIFO：first-in-first-out
bounded：有界队列
doubly-linked：双向链表
natural ordering：自然顺序
上图中，我们常用的集合基本都罗列了。一些需要注意到的东西也在上面列举了，希望大家好好看看。在类或接口的右上方，有些注释，标明了它的一次特点或是原理。
接下来看看Map的部分：
我们再看一下面这张图，阐述了容器实现的方式：
2. 迭代器
ArrayList、LinkedList等容器的实现都不是同步的。在多线程的情况下，必须进行额外的同步操作。一种方式就是，加上同步器，同步器的锁就是list。另外一种方式，在容器创建的时候，用Collections中的方法对容器进行包装，示例如下：
1 List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); // 包装之后，就是线程安全的。
2 ...
3 synchronized (list) { // 不加锁的话，迭代器会出现ConcurrentModificationException
// 这里呢，还有一种可替代方案：克隆容器，然后在副本上进行迭代
4 Iterator i = list.iterator(); // Must be in synchronized block
5 while (i.hasNext())
6 foo(i.next());
7 }
1 Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
2 ...
3 Set s = m.keySet(); // Needn't be in synchronized block
4 ...
5 synchronized (m) { // Synchronizing on m, not s!
6 Iterator i = s.iterator(); // Must be in synchronized block
7 while (i.hasNext())
8 foo(i.next());
9 }
（Collections中还有其他实用的方法，请查看java api）
3. 并发容器
ConcurrentHashMap：
使用分段锁的机制，允许任意数量的读取线程并发访问Map，并且一定数量的写入线程可以并发地修改Map。它带来的结果是，在并发访问环境下将实现更好的吞吐量，而在单线程环境中只损失非常小的性能。ConcurrentHashMap和其他并发容器不会抛出ConcurrentModificationException，因此不需要再迭代过程中对容器加锁。ConcurrentHashMap返回的迭代器具有弱一致性，而并非“及时失败”。弱一致性的迭代器可以容忍并发的修改。
（弱一致性该如何理解呢？数据更新后，如果能容忍后续的访问只能访问到部分或者全部访问不到，则是弱一致性。举例说明，可能你期望往ConcurrentHashMap中加入一个元素后，立马能对get可见，但ConcurrentHashMap并不能如你所愿。换句话说，put操作将一个元素加入后，get可能在某段时间内还看不到这个元素）
对于一些需要在整个Map上进行计算的方法，如size和isEmpty，这些方法的语义被略微减弱了以反映容器的并发特性。
额外的原子Map操作：
一些常见的复合操作，例如“若没有则添加”、“若相等则移除”、“若相等则替换”等，这些操作都是原子操作，不需要加锁。
1 computeIfAbsent(K key, Function<? super K,? extends V> mappingFunction) 2 computeIfPresent(K key, BiFunction<? super K,? super V,? extends V> remappingFunction) 3 putIfAbsent(K key, V value) 4 remove(Object key, Object value) 5 replace(K key, V value)
CopyOnWriteArrayList：
用于替代同步List，在某些情况下提供了更好的并发性能，并且在迭代期间不需要对容器进行加锁或是复制。Copy-On-Write的安全性在于每次修改时，都会创建并重新发布一个新的容器的副本，从而实现可变性。但是这需要一定的开销，特别是当容器的规模较大时。仅当迭代操作远多于修改操作时，才应该使用“写入时复制”容器。
4.链表
分为单向链表（singly-linked list）和双向链表（doubly-linked list）。
首先说一下链表（linked list）和数组（Array）的区别：
①Array是静态分配内存，不能动态扩展。在插入和删除方面，开销很大，但随机访问性强，查找速度快；linked list是动态分配内存，nodes数量可以按需求增加或减少，因此，处理未知数量的对象时，应该使用linked list。虽然，它插入删除速度快，但不能随机查找。
②链表结构区别
singly-linked list:
doubly-linked list:
链表跟内存相比会占用更多内存，我们需花费额外的4bytes（32bitCPU中）内存来存储每个reference。
③doubly-linked list在查找和删除时利用了二分法的思想去实现，效率大大提高，但singly-linked list的应用更广泛。原因在于存储效率方面。
每个doubly-linked list的node结构比singly-linked list的多了一个指针，占用更多空间，这时设计者会以时间来换取空间，达到工程总体的平衡。
参考资料：https://www.cs.cmu.edu/~adamchik/15-121/lectures/Linked%20Lists/linked%20lists.html
标签：知识点,迭代,容器,队列,list,linked,链表,并发,ava 来源： https://www.cnblogs.com/lihao007/p/10327471.html