Java的JDK中是否有并发List？

Question

如何创建并发List实例,我可以通过索引访问元素？JDK是否有我可以使用的任何类或工厂方法？

Answer 1

java.util.concurrent中有一个并发列表实现.特别是CopyOnWriteArrayList.

Answer 2

如果您不关心具有基于索引的访问权限并且只想要List的插入顺序保留特性,则可以考虑使用java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue.由于它实现了Iterable,一旦你完成了所有项的添加,你就可以使用增强的for语法循环遍历内容:

Queue<String> globalQueue = new ConcurrentLinkedQueue<String>();

//Multiple threads can safely call globalQueue.add()...

for (String href : globalQueue) {
    //do something with href
}

Answer 3

如果你需要的只是简单的调用同步,你可以很好地使用Collections.synchronizedList(List):

 List<Object> objList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Object>());

Answer 4

因为获取位置并从给定位置获取元素的行为自然需要一些锁定(您不能让列表在这两个操作之间进行结构更改).

并发集合的想法是每个操作本身都是原子操作,可以在没有显式锁定/同步的情况下完成.

因此,在预期并发访问的情况下,将元素n从给定的位置List作为原子操作获得并不太有意义.

Answer 5

您有以下选择：

• Collections.synchronizedList()：您可以包装任何List实现（ArrayList，LinkedList或第 3 方列表）。对每种方法（读取和写入）的访问都将使用synchronized. 使用iterator()或增强for循环时，必须手动同步整个迭代。在迭代时，其他线程甚至无法读取。您也可以为每个hasNext和next呼叫分别同步，但这ConcurrentModificationException是可能的。

• CopyOnWriteArrayList: 修改成本高，但无需等待阅读。迭代器从不 throw ConcurrentModificationException，它们在迭代器创建时返回列表的快照，即使列表在迭代时被另一个线程修改。对不经常更新的列表很有用。批量操作喜欢addAll更新 - 内部数组被复制的次数更少。

• Vector: 非常像synchronizedList(new ArrayList<>())，但迭代也是同步的。但是，ConcurrentModificationException如果向量在迭代时被另一个线程修改，则迭代器可能会抛出异常。

其他选项：

• Queue或者Deque如果您只在列表的末尾添加/删除或迭代它，则可能是另一种选择。Queue只允许在一端添加并从另一端Deque删除，允许在两端添加和删除。没有索引访问。有多种实现具有比任何实现都更好的并发属性List。查看Queue javadoc中的“所有已知实现类”，java.util.concurrent包中的那些实现是并发的。您还可以查看JCTools，它包含专用于单个消费者或单个生产者的更快的队列实现。
• Collections.unmodifiableList(): 无等待，线程安全，但不可修改
• List.of& List.copyOf：Java 9 及更高版本中的另一个不可修改的列表。

Answer 6

CopyOnWriteArrayList 是 ArrayList 的线程安全变体，其中所有可变操作（添加、设置等）都是通过制作底层数组的新副本来实现的。

CopyOnWriteArrayList 是同步 List 的并发替代方案，实现 List 接口及其 java.util.concurrent 包的一部分及其线程安全集合。

public class CopyOnWriteArrayList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

CopyOnWriteArrayList 是故障安全的，并且在使用 ArrayList 的单独副本进行迭代期间修改基础 CopyOnWriteArrayList 时不会引发 ConcurrentModificationException。

这通常成本太高，因为复制数组涉及每次更新操作，都会创建克隆副本。CopyOnWriteArrayList仅是频繁读取操作的最佳选择。

/**
         * Returns a shallow copy of this list.  (The elements themselves
         * are not copied.)
         *
         * @return a clone of this list
         */
        public Object clone() {
            try {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                CopyOnWriteArrayList<E> clone =
                    (CopyOnWriteArrayList<E>) super.clone();
                clone.resetLock();
                return clone;
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                // this shouldn't happen, since we are Cloneable
                throw new InternalError();
            }
        }

• http://gee.cs.oswego.edu/dl/classes/EDU/oswego/cs/dl/util/concurrent/CopyOnWriteArrayList.html

• https://docs.oracle.com/javase/9​​/docs/api/java/util/concurrent/CopyOnWriteArrayList.html

• https://www.logicbig.com/tutorials/core-java-tutorial/java-collections/concurrent-collection-cheatsheet.html