Question

在Java中，有一个名为HashMap的线程安全版ConcurrentHashMap和名为TreeMap的线程安全版ConcurrentSkipListMap，但没有{{} 1}} HashSet。

相反，通常有4种方法可以使用线程安全ConcurrentHashSet：

Set
Set<String> mySet = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<String, Boolean>());
Set<String> s = Collections.synchronizedSet(new HashSet<String>());
ConcurrentSkipListSet<E>

1使用CopyOnWriteArraySet<E>的{{1}}来实现keySet()和线程安全。

2使用ConcurrentHashMap方式，似乎不推荐这种方式。

3基于Set并且被广泛使用。

4基于CopyOnWriteArrayList，因此它与synchronized具有相同的基本属性。以下内容从ConcurrentSkipListMap doc：http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/concurrent/CopyOnWriteArraySet.html

最适合一般尺寸的应用小型，只读操作数量远远超过变异操作，并且你需要在遍历过程中防止线程之间的干扰。
它是线程安全的。
变异操作（添加，设置，删除等）很昂贵，因为它们通常需要复制整个底层阵列。
迭代器不支持mutative remove操作。
通过迭代器遍历很快，不会遇到其他线程的干扰。
迭代器在构造迭代器时依赖于不变的数组快照。

由于常用1和3，为什么CopyOnWriteArrayList存在？ CopyOnWriteArraySet何时有用？

已添加： CopyOnWriteArraySet基于CopyOnWriteArraySet，CopyOnWriteArraySet数据结构中的CopyOnWriteArrayList操作为O（n），虽然contains数据结构用于高性能List操作，但任何人都可以解释这个吗？

Answer 1

当您拥有一小组用于线程安全集合的元素时，它非常有用。

一个例子是一组听众。您需要确保唯一性并有效地迭代它们。

BTW CopyOnWriteArraySet在每个参考的基础上具有最低的开销。它可以是其他系列大小的1/6。如果你有很多它们，这将特别有用。

虽然Set数据结构是针对高性能包含操作的，有人可以解释一下吗？

COWAS在内存方面效率更高，而且contains对于小型集合来说比其他选择更快。什么是＆＃34;高性能＆＃34;取决于用例。

Answer 2

写时复制结构在功能上是不可变的。

Java曾经在一个非常糟糕的故事中提供了可写结构（如集合）的不可变视图。例如，如果您有一个集合成员，并且您公开返回它，则调用者可以转身并对其进行编辑，从而编辑对象的内部状态！但是你能做什么呢，在从任何公共函数返回之前复制整个东西？那将是毫无意义的缓慢。

这是Java历史上早期的故事。它们几乎完全依赖于不可变对象（字符串就是一个例子）。集合是这种模式的一个例外，因此从封装角度来看是有问题的。添加CopyOnWriteArraySet后，unmodifiableCollection和unmodifiableSet尚未存在（虽然unmodifiableCollection已基本解决了问题，但我仍然觉得它比其他语言提供的解决方案更麻烦，尤其是在使用自定义数据结构时）。所以这可能解释了创建CopyOnWriteArraySet的最大动机。你可以返回一个CopyOnWriteArraySet，而不用担心别人会修改你对象的内部状态，也不会浪费时间制作不必要的副本。

Copy-On-Write几年前是一种时尚，但对于多线程编程而言，这是一个非常低效的想法，并且效率低于其他模型。从您发布的文档中，他们通过创建线程局部快照加速迭代，这意味着他们花费内存来补偿。所以只要你的数据很小就可以使用它是一个非常好的类...因为内存快照不会增加浪费的内存。

Answer 3

测试代码：

Set<String> a = new CopyOnWriteArraySet<String>();
    for(int i=0;i<10;i++) {
        a.add("str" + i);
    }
    boolean flag = true;
    long t1 = System.currentTimeMillis();
    for(int i=0;i<200000;i++) {
        flag = a.contains("str" + i);
    }
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - t1);

    Set<String> b = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<String, Boolean>());
    for(int i=0;i<10;i++) {
        b.add("str" + i);
    }
    t1 = System.currentTimeMillis();
    for(int i=0;i<200000;i++) {
        flag = b.contains("str" + i);
    }
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - t1);

显示CopyOnWriteArraySet慢于Collections.newSetFromMap。由于测试用例是一个非常小的Set，只读操作，CopyOnWriteArraySet似乎不是更好。

什么时候CopyOnWriteArraySet有用来实现线程安全的HashSet？

3 个答案: