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Java|面试官：请说一下Java同步容器


Java|面试官：请说一下Java同步容器
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为了方便编写出线程安全的程序 ， Java里面提供了一些线程安全类和并发工具 ， 比如：同步容器、并发容器、阻塞队列、Synchronizer（比如CountDownLatch） 。 今天我们就来讨论下同步容器 。
1、为什么会出现同步容器？在Java的集合容器框架中 ， 主要有四大类别：List、Set、Queue、Map 。
List、Set、Queue接口分别继承了Collection接口 ， Map本身是一个接口 。
【Java|面试官：请说一下Java同步容器】注意Collection和Map是一个顶层接口 ， 而List、Set、Queue则继承了Collection接口 ， 分别代表数组、集合和队列这三大类容器 。
像ArrayList、LinkedList都是实现了List接口 ， HashSet实现了Set接口 ， 而Deque（双向队列 ， 允许在队首、队尾进行入队和出队操作）继承了Queue接口 ， PriorityQueue实现了Queue接口 。 另外LinkedList（实际上是双向链表）实现了Deque接口 。
像ArrayList、LinkedList、HashMap这些容器都是非线程安全的 。
如果有多个线程并发地访问这些容器时 ， 就会出现问题 。
因此 ， 在编写程序时 ， 必须要求程序员手动地在任何访问到这些容器的地方进行同步处理 ， 这样导致在使用这些容器的时候非常地不方便 。
所以 ， Java提供了同步容器供用户使用 。
2、Java中的同步容器类在Java中 ， 同步容器主要包括2类：
1）Vector、Stack、HashTable
2）Collections类中提供的静态工厂方法创建的类
Vector实现了List接口 ， Vector实际上就是一个数组 ， 和ArrayList类似 ， 但是Vector中的方法都是synchronized方法 ， 即进行了同步措施 。
Stack也是一个同步容器 ， 它的方法也用synchronized进行了同步 ， 它实际上是继承于Vector类 。
HashTable实现了Map接口 ， 它和HashMap很相似 ， 但是HashTable进行了同步处理 ， 而HashMap没有 。
Collections类是一个工具提供类 ， 注意 ， 它和Collection不同 ， Collection是一个顶层的接口 。 在Collections类中提供了大量的方法 ， 比如对集合或者容器进行排序、查找等操作 。 最重要的是 ， 在它里面提供了几个静态工厂方法来创建同步容器类 ， 如下图所示：
3、同步容器的缺陷从同步容器的具体实现源码可知 ， 同步容器中的方法采用了synchronized进行了同步 ， 那么很显然 ， 这必然会影响到执行性能 ， 另外 ， 同步容器就一定是真正地完全线程安全吗？不一定 ， 这个在下面会讲到 。
我们首先来看一下传统的非同步容器和同步容器的性能差异 ， 我们以ArrayList和Vector为例：
1）性能问题
我们先通过一个例子看一下Vector和ArrayList在获取数据时性能上的差异：
输出结果：
可以看出Vector的get操作比ArrayList耗时要多 。 这只是其中的一方面性能问题上的反映 。
由于Vector中的add方法和get方法都进行了同步 ， 因此 ， 在有多个线程进行访问时 ， 如果多个线程都只是进行读取操作 ， 那么每个时刻就只能有一个线程进行读取 ， 其他线程便只能等待 ， 这些线程必须竞争同一把锁 。


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