JUC集合

List的实现类主要有: LinkedList, ArrayList, Vector, Stack。

(01) LinkedList是双向链表实现的双端队列;它不是线程安全的,只适用于单线程。
(02) ArrayList是数组实现的队列,它是一个动态数组;它也不是线程安全的,只适用于单线程。
(03) Vector是数组实现的矢量队列,它也一个动态数组;不过和ArrayList不同的是,Vector是线程安全的,它支持并发。
(04) Stack是Vector实现的栈;和Vector一样,它也是线程安全的。

Set的实现类主要有: HastSet和TreeSet。

(01) HashSet是一个没有重复元素的集合,它通过HashMap实现的;HashSet不是线程安全的,只适用于单线程。
(02) TreeSet也是一个没有重复元素的集合,不过和HashSet不同的是,TreeSet中的元素是有序的;它是通过TreeMap实现的;TreeSet也不是线程安全的,只适用于单线程。

Map的实现类主要有: HashMap,WeakHashMap, Hashtable和TreeMap。

(01) HashMap是存储“键-值对”的哈希表;它不是线程安全的,只适用于单线程。
(02) WeakHashMap是也是哈希表;和HashMap不同的是,HashMap的“键”是强引用类型,而WeakHashMap的“键”是弱引用类型,也就是说当WeakHashMap 中的某个键不再正常使用时,会被从WeakHashMap中被自动移除。WeakHashMap也不是线程安全的,只适用于单线程。
(03) Hashtable也是哈希表;和HashMap不同的是,Hashtable是线程安全的,支持并发。
(04) TreeMap也是哈希表,不过TreeMap中的“键-值对”是有序的,它是通过R-B Tree(红黑树)实现的;TreeMap不是线程安全的,只适用于单线程。
更多关于这些集合类的介绍,可以参考“Java 集合系列目录(Category)”。

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为了方便,我们将前面介绍集合类统称为”java集合包“。java集合包大多是“非线程安全的”,虽然可以通过Collections工具类中的方法获取java集合包对应的同步类,但是这些同步类的并发效率并不是很高。为了更好的支持高并发任务,并发大师Doug Lea在JUC(java.util.concurrent)包中添加了java集合包中单线程类的对应的支持高并发的类。例如,ArrayList对应的高并发类是CopyOnWriteArrayList,HashMap对应的高并发类是ConcurrentHashMap,等等。

JUC包在添加”java集合包“对应的高并发类时,为了保持API接口的一致性,使用了”Java集合包“中的框架。例如,CopyOnWriteArrayList实现了“Java集合包”中的List接口,HashMap继承了“java集合包”中的AbstractMap类,等等。得益于“JUC包使用了Java集合包中的类”,如果我们了解了Java集合包中的类的思想之后,理解JUC包中的类也相对容易;理解时,最大的难点是,对JUC包是如何添加对“高并发”的支持的!
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1. List和Set
JUC集合包中的List和Set实现类包括: CopyOnWriteArrayList, CopyOnWriteArraySet和ConcurrentSkipListSet。
(01) CopyOnWriteArrayList相当于线程安全的ArrayList,它实现了List接口。CopyOnWriteArrayList是支持高并发的。
(02) CopyOnWriteArraySet相当于线程安全的HashSet,它继承于AbstractSet类。CopyOnWriteArraySet内部包含一个CopyOnWriteArrayList对象,它是通过CopyOnWriteArrayList实现的。

2. Map
JUC集合包中Map的实现类包括: ConcurrentHashMap和ConcurrentSkipListMap。
(01) ConcurrentHashMap是线程安全的哈希表(相当于线程安全的HashMap);它继承于AbstractMap类,并且实现ConcurrentMap接口。ConcurrentHashMap是通过“锁分段”来实现的,它支持并发。
(02) ConcurrentSkipListMap是线程安全的有序的哈希表(相当于线程安全的TreeMap); 它继承于AbstractMap类,并且实现ConcurrentNavigableMap接口。ConcurrentSkipListMap是通过“跳表”来实现的,它支持并发。
(03) ConcurrentSkipListSet是线程安全的有序的集合(相当于线程安全的TreeSet);它继承于AbstractSet,并实现了NavigableSet接口。ConcurrentSkipListSet是通过ConcurrentSkipListMap实现的,它也支持并发。

3. Queue
JUC集合包中Queue的实现类包括: ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue, LinkedBlockingDeque, ConcurrentLinkedQueue和ConcurrentLinkedDeque。
(01) ArrayBlockingQueue是数组实现的线程安全的有界的阻塞队列。
(02) LinkedBlockingQueue是单向链表实现的(指定大小)阻塞队列,该队列按 FIFO(先进先出)排序元素。
(03) LinkedBlockingDeque是双向链表实现的(指定大小)双向并发阻塞队列,该阻塞队列同时支持FIFO和FILO两种操作方式。
(04) ConcurrentLinkedQueue是单向链表实现的无界队列,该队列按 FIFO(先进先出)排序元素。
(05) ConcurrentLinkedDeque是双向链表实现的无界队列,该队列同时支持FIFO和FILO两种操作方式。

CopyOnWriteArrayList

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它相当于线程安全的ArrayList。和ArrayList一样,它是个可变数组;但是和ArrayList不同的时,它具有以下特性:
1. 它最适合于具有以下特征的应用程序:List 大小通常保持很小,只读操作远多于可变操作,需要在遍历期间防止线程间的冲突。
2. 它是线程安全的。
3. 因为通常需要复制整个基础数组,所以可变操作(add()、set() 和 remove() 等等)的开销很大。
4. 迭代器支持hasNext(), next()等不可变操作,但不支持可变 remove()等操作。
5. 使用迭代器进行遍历的速度很快,并且不会与其他线程发生冲突。在构造迭代器时,迭代器依赖于不变的数组快照。
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说明:
1. CopyOnWriteArrayList实现了List接口,因此它是一个队列。
2. CopyOnWriteArrayList包含了成员lock。每一个CopyOnWriteArrayList都和一个互斥锁lock绑定,通过lock,实现了对CopyOnWriteArrayList的互斥访问。
3. CopyOnWriteArrayList包含了成员array数组,这说明CopyOnWriteArrayList本质上通过数组实现的。

下面从“动态数组”和“线程安全”两个方面进一步对CopyOnWriteArrayList的原理进行说明。
1. CopyOnWriteArrayList的“动态数组”机制 -- 它内部有个“volatile数组”(array)来保持数据。在“添加/修改/删除”数据时,都会新建一个数组,并将更新后的数据拷贝到新建的数组中,最后再将该数组赋值给“volatile数组”。这就是它叫做CopyOnWriteArrayList的原因!CopyOnWriteArrayList就是通过这种方式实现的动态数组;不过正由于它在“添加/修改/删除”数据时,都会新建数组,所以涉及到修改数据的操作,CopyOnWriteArrayList效率很
低;但是单单只是进行遍历查找的话,效率比较高。
2. CopyOnWriteArrayList的“线程安全”机制 -- 是通过volatile和互斥锁来实现的。(01) CopyOnWriteArrayList是通过“volatile数组”来保存数据的。一个线程读取volatile数组时,总能看到其它线程对该volatile变量最后的写入;就这样,通过volatile提供了“读取到的数据总是最新的”这个机制的
保证。(02) CopyOnWriteArrayList通过互斥锁来保护数据。在“添加/修改/删除”数据时,会先“获取互斥锁”,再修改完毕之后,先将数据更新到“volatile数组”中,然后再“释放互斥锁”;这样,就达到了保护数据的目的。

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// CopyOnWriteArrayList函数列表
// 创建一个空列表。
CopyOnWriteArrayList()
// 创建一个按 collection 的迭代器返回元素的顺序包含指定 collection 元素的列表。
CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c)
// CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn)
// 创建一个保存给定数组的副本的列表。
// 将指定元素添加到此列表的尾部。
boolean add(E e)
// 在此列表的指定位置上插入指定元素。
void add(int index, E element)
// 按照指定 collection 的迭代器返回元素的顺序,将指定 collection 中的所有元素添加此列表的尾部。
boolean addAll(Collection<? extends E> c)
// 从指定位置开始,将指定 collection 的所有元素插入此列表。
boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)
// 按照指定 collection 的迭代器返回元素的顺序,将指定 collection 中尚未包含在此列表中的所有元素添加列表的尾部。
int addAllAbsent(Collection<? extends E> c)
// 添加元素(如果不存在)。
boolean addIfAbsent(E e)
// 从此列表移除所有元素。
void clear()
// 返回此列表的浅表副本。
Object clone()
// 如果此列表包含指定的元素,则返回 true。
boolean contains(Object o)
// 如果此列表包含指定 collection 的所有元素,则返回 true。
boolean containsAll(Collection<?> c)
// 比较指定对象与此列表的相等性。
boolean equals(Object o)
// 返回列表中指定位置的元素。
E get(int index)
// 返回此列表的哈希码值。
int hashCode()
// 返回第一次出现的指定元素在此列表中的索引,从 index 开始向前搜索,如果没有找到该元素,则返回 -1。
int indexOf(E e, int index)
// 返回此列表中第一次出现的指定元素的索引;如果此列表不包含该元素,则返回 -1。
int indexOf(Object o)
// 如果此列表不包含任何元素,则返回 true。
boolean isEmpty()
// 返回以恰当顺序在此列表元素上进行迭代的迭代器。
Iterator<E> iterator()
// 返回最后一次出现的指定元素在此列表中的索引,从 index 开始向后搜索,如果没有找到该元素,则返回 -1。
int lastIndexOf(E e, int index)
// 返回此列表中最后出现的指定元素的索引;如果列表不包含此元素,则返回 -1。
int lastIndexOf(Object o)
// 返回此列表元素的列表迭代器(按适当顺序)。
ListIterator<E> listIterator()
// 返回列表中元素的列表迭代器(按适当顺序),从列表的指定位置开始。
ListIterator<E> listIterator(int index)
// 移除此列表指定位置上的元素。
E remove(int index)
// 从此列表移除第一次出现的指定元素(如果存在)。
boolean remove(Object o)
// 从此列表移除所有包含在指定 collection 中的元素。
boolean removeAll(Collection<?> c)
// 只保留此列表中包含在指定 collection 中的元素。
boolean retainAll(Collection<?> c)
// 用指定的元素替代此列表指定位置上的元素。
E set(int index, E element)
// 返回此列表中的元素数。
int size()
// 返回此列表中 fromIndex(包括)和 toIndex(不包括)之间部分的视图。
List<E> subList(int fromIndex, int toIndex)
// 返回一个按恰当顺序(从第一个元素到最后一个元素)包含此列表中所有元素的数组。
Object[] toArray()
// 返回以恰当顺序(从第一个元素到最后一个元素)包含列表所有元素的数组;返回数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。
<T> T[] toArray(T[] a)
// 返回此列表的字符串表示形式。
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1. 创建
CopyOnWriteArrayList共3个构造函数。
说明:这3个构造函数都调用了setArray(),
说明:setArray()的作用是给array赋值;其中,array是volatile transient Object[]类型,即array是“volatile数组”。
关于volatile关键字,我们知道“volatile能让变量变得可见”,即对一个volatile变量的读,总是能看到(任意线程)对这个volatile变量最后的写入。正在由于这种特性,每次更新了“volatile数组”之后,其它线程都能看到对它所做的更新。
关于transient关键字,它是在序列化中才起作用,transient变量不会被自动序列化。transient不是本文关注的重点,了解即可。
关于transient的更多内容,请参考:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/io_06.html

2. 添加
以add(E e)为例,来对“CopyOnWriteArrayList的添加操作”进行说明
说明:add(E e)的作用就是将数据e添加到”volatile数组“中。它的实现方式是,新建一个数组,接着将原始的”volatile数组“的数据拷贝到新数组中,然后将新增数据也添加到新数组中;最后,将新数组赋值给”volatile数组“。
在add(E e)中有两点需要关注。
第一,在”添加操作“开始前,获取独占锁(lock),若此时有需要线程要获取锁,则必须等待;在操作完毕后,释放独占锁(lock),此时其它线程才能获取锁。通过独占锁,来防止多线程同时修改数据!

3. 获取
说明:get(int index)的实现很简单,就是返回”volatile数组“中的第index个元素。

4. 删除
以remove(int index)为例,来对“CopyOnWriteArrayList的删除操作”进行说明。
说明:remove(int index)的作用就是将”volatile数组“中第index个元素删除。它的实现方式是,如果被删除的是最后一个元素,则直接通过Arrays.copyOf()进行处理,而不需要新建数组。否则,新建数组,然后将”volatile数组中被删除元素之外的其它元素“拷贝到新数组中;最后,将新数组赋值给”volatile数组“。
和add(E e)一样,remove(int index)也是”在操作之前,获取独占锁;操作完成之后,释放独占是“;并且”在操作完成时,会通过将数据更新到volatile数组中“。

5. 遍历
以iterator()为例,来对“CopyOnWriteArrayList的遍历操作”进行说明。
说明:iterator()会返回COWIterator对象。COWIterator实现额ListIterator接口,
说明:COWIterator不支持修改元素的操作。例如,对于remove(),set(),add()等操作,COWIterator都会抛出异常!
另外,需要提到的一点是,CopyOnWriteArrayList返回迭代器不会抛出ConcurrentModificationException异常,即它不是fail-fast机制的!

CopyOnWriteArrayList示例

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import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
/*
* CopyOnWriteArrayList是“线程安全”的动态数组,而ArrayList是非线程安全的。
*
* 下面是“多个线程同时操作并且遍历list”的示例
* (01) 当list是CopyOnWriteArrayList对象时,程序能正常运行。
* (02) 当list是ArrayList对象时,程序会产生ConcurrentModificationException异常。
*
* @author skywang
*/
public class CopyOnWriteArrayListTest1 {
// TODO: list是ArrayList对象时,程序会出错。
//private static List<String> list = new ArrayList<String>();
private static List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();
public static void main(String[] args) {
// 同时启动两个线程对list进行操作!
new MyThread("ta").start();
new MyThread("tb").start();
}
private static void printAll() {
String value = null;
Iterator iter = list.iterator();
while(iter.hasNext()) {
value = (String)iter.next();
System.out.print(value+", ");
}
System.out.println();
}
private static class MyThread extends Thread {
MyThread(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
int i = 0;
while (i++ < 6) {
// “线程名” + "-" + "序号"
String val = Thread.currentThread().getName()+"-"+i;
list.add(val);
// 通过“Iterator”遍历List。
printAll();
}
}
}
}

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结果说明:如果将源码中的list改成ArrayList对象时,程序会产生ConcurrentModificationException异常。

ConcurrentSkipListMap

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ConcurrentSkipListMap是线程安全的有序的哈希表,适用于高并发的场景。
ConcurrentSkipListMap和TreeMap,它们虽然都是有序的哈希表。但是,第一,它们的线程安全机制不同,TreeMap是非线程安全的,而ConcurrentSkipListMap是线程安全的。第二,ConcurrentSkipListMap是通过跳表实现的,而TreeMap是通过红黑树实现的。
关于跳表(Skip List),它是平衡树的一种替代的数据结构,但是和红黑树不相同的是,跳表对于树的平衡的实现是基于一种随机化的算法的,这样也就是说跳表的插入和删除的工作是比较简单的。

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说明

先以数据“7,14,21,32,37,71,85”序列为例,来对跳表进行简单说明。

跳表分为许多层(level),每一层都可以看作是数据的索引,这些索引的意义就是加快跳表查找数据速度。每一层的数据都是有序的,上一层数据是下一层数据的子集,并且第一层(level 1)包含了全部的数据;层次越高,跳跃性越大,包含的数据越少。
跳表包含一个表头,它查找数据时,是从上往下,从左往右进行查找。现在“需要找出值为32的节点”为例,来对比说明跳表和普遍的链表。

情况1:链表中查找“32”节点

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情况2:跳表中查找“32”节点

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忽略索引垂直线路上路径的情况下,只需要2步(红色部分表示路径)。

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下面说说Java中ConcurrentSkipListMap的数据结构。
(01) ConcurrentSkipListMap继承于AbstractMap类,也就意味着它是一个哈希表。
(02) Index是ConcurrentSkipListMap的内部类,它与“跳表中的索引相对应”。HeadIndex继承于Index,ConcurrentSkipListMap中含有一个HeadIndex的对象head,head是“跳表的表头”。
(03) Index是跳表中的索引,它包含“右索引的指针(right)”,“下索引的指针(down)”和“哈希表节点node”。node是Node的对象,Node也是ConcurrentSkipListMap中的内部类。
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// ConcurrentSkipListMap函数列表
// 构造一个新的空映射,该映射按照键的自然顺序进行排序。
ConcurrentSkipListMap()
// 构造一个新的空映射,该映射按照指定的比较器进行排序。
ConcurrentSkipListMap(Comparator<? super K> comparator)
// 构造一个新映射,该映射所包含的映射关系与给定映射包含的映射关系相同,并按照键的自然顺序进行排序。
ConcurrentSkipListMap(Map<? extends K,? extends V> m)
// 构造一个新映射,该映射所包含的映射关系与指定的有序映射包含的映射关系相同,使用的顺序也相同。
ConcurrentSkipListMap(SortedMap<K,? extends V> m)
// 返回与大于等于给定键的最小键关联的键-值映射关系;如果不存在这样的条目,则返回 null。
Map.Entry<K,V> ceilingEntry(K key)
// 返回大于等于给定键的最小键;如果不存在这样的键,则返回 null。
K ceilingKey(K key)
// 从此映射中移除所有映射关系。
void clear()
// 返回此 ConcurrentSkipListMap 实例的浅表副本。
ConcurrentSkipListMap<K,V> clone()
// 返回对此映射中的键进行排序的比较器;如果此映射使用键的自然顺序,则返回 null。
Comparator<? super K> comparator()
// 如果此映射包含指定键的映射关系,则返回 true。
boolean containsKey(Object key)
// 如果此映射为指定值映射一个或多个键,则返回 true。
boolean containsValue(Object value)
// 返回此映射中所包含键的逆序 NavigableSet 视图。
NavigableSet<K> descendingKeySet()
// 返回此映射中所包含映射关系的逆序视图。
ConcurrentNavigableMap<K,V> descendingMap()
// 返回此映射中所包含的映射关系的 Set 视图。
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
// 比较指定对象与此映射的相等性。
boolean equals(Object o)
// 返回与此映射中的最小键关联的键-值映射关系;如果该映射为空,则返回 null。
Map.Entry<K,V> firstEntry()
// 返回此映射中当前第一个(最低)键。
K firstKey()
// 返回与小于等于给定键的最大键关联的键-值映射关系;如果不存在这样的键,则返回 null。
Map.Entry<K,V> floorEntry(K key)
// 返回小于等于给定键的最大键;如果不存在这样的键,则返回 null。
K floorKey(K key)
// 返回指定键所映射到的值;如果此映射不包含该键的映射关系,则返回 null。
V get(Object key)
// 返回此映射的部分视图,其键值严格小于 toKey。
ConcurrentNavigableMap<K,V> headMap(K toKey)
// 返回此映射的部分视图,其键小于(或等于,如果 inclusive 为 true)toKey。
ConcurrentNavigableMap<K,V> headMap(K toKey, boolean inclusive)
// 返回与严格大于给定键的最小键关联的键-值映射关系;如果不存在这样的键,则返回 null。
Map.Entry<K,V> higherEntry(K key)
// 返回严格大于给定键的最小键;如果不存在这样的键,则返回 null。
K higherKey(K key)
// 如果此映射未包含键-值映射关系,则返回 true。
boolean isEmpty()
// 返回此映射中所包含键的 NavigableSet 视图。
NavigableSet<K> keySet()
// 返回与此映射中的最大键关联的键-值映射关系;如果该映射为空,则返回 null。
Map.Entry<K,V> lastEntry()
// 返回映射中当前最后一个(最高)键。
K lastKey()
// 返回与严格小于给定键的最大键关联的键-值映射关系;如果不存在这样的键,则返回 null。
Map.Entry<K,V> lowerEntry(K key)
// 返回严格小于给定键的最大键;如果不存在这样的键,则返回 null。
K lowerKey(K key)
// 返回此映射中所包含键的 NavigableSet 视图。
NavigableSet<K> navigableKeySet()
// 移除并返回与此映射中的最小键关联的键-值映射关系;如果该映射为空,则返回 null。
Map.Entry<K,V> pollFirstEntry()
// 移除并返回与此映射中的最大键关联的键-值映射关系;如果该映射为空,则返回 null。
Map.Entry<K,V> pollLastEntry()
// 将指定值与此映射中的指定键关联。
V put(K key, V value)
// 如果指定键已经不再与某个值相关联,则将它与给定值关联。
V putIfAbsent(K key, V value)
// 从此映射中移除指定键的映射关系(如果存在)。
V remove(Object key)
// 只有目前将键的条目映射到给定值时,才移除该键的条目。
boolean remove(Object key, Object value)
// 只有目前将键的条目映射到某一值时,才替换该键的条目。
V replace(K key, V value)
// 只有目前将键的条目映射到给定值时,才替换该键的条目。
boolean replace(K key, V oldValue, V newValue)
// 返回此映射中的键-值映射关系数。
int size()
// 返回此映射的部分视图,其键的范围从 fromKey 到 toKey。
ConcurrentNavigableMap<K,V> subMap(K fromKey, boolean fromInclusive, K toKey, boolean toInclusive)
// 返回此映射的部分视图,其键值的范围从 fromKey(包括)到 toKey(不包括)。
ConcurrentNavigableMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey)
// 返回此映射的部分视图,其键大于等于 fromKey。
ConcurrentNavigableMap<K,V> tailMap(K fromKey)
// 返回此映射的部分视图,其键大于(或等于,如果 inclusive 为 true)fromKey。
ConcurrentNavigableMap<K,V> tailMap(K fromKey, boolean inclusive)
// 返回此映射中所包含值的 Collection 视图。
Collection<V> values()
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1. 添加
下面以put(K key, V value)为例,对ConcurrentSkipListMap的添加方法进行说明。
实际上,put()是通过doPut()将key-value键值对添加到ConcurrentSkipListMap中的。
说明:doPut() 的作用就是将键值对添加到“跳表”中。
要想搞清doPut(),首先要弄清楚它的主干部分 —— 我们先单纯的只考虑“单线程的情况下,将key-value添加到跳表中”,即忽略“多线程相关的内容”。它的流程如下:
1步:找到“插入位置”。
即,找到“key的前继节点(b)”和“key的后继节点(n)”;key是要插入节点的键。
2步:新建并插入节点。
即,新建节点z(key对应的节点),并将新节点z插入到“跳表”中(设置“b的后继节点为z”,“z的后继节点为n”)。
3步:更新跳表。
即,随机获取一个level,然后在“跳表”的第1层~第level层之间,每一层都插入节点z;在第level层之上就不再插入节点了。若level数值大于“跳表的层次”,则新建一层。

2. 删除
下面以remove(Object key)为例,对ConcurrentSkipListMap的删除方法进行说明。
实际上,remove()是通过doRemove()将ConcurrentSkipListMap中的key对应的键值对删除的。
说明:doRemove()的作用是删除跳表中的节点。
和doPut()一样,我们重点看doRemove()的主干部分,了解主干部分之后,其余部分就非常容易理解了。下面是“单线程的情况下,删除跳表中键值对的步骤”:
1步:找到“被删除节点的位置”。
即,找到“key的前继节点(b)”,“key所对应的节点(n)”,“n的后继节点f”;key是要删除节点的键。
2步:删除节点。
即,将“key所对应的节点n”从跳表中移除 -- 将“b的后继节点”设为“f”!
3步:更新跳表。
即,遍历跳表,删除每一层的“key节点”(如果存在的话)。如果删除“key节点”之后,跳表的层次需要-1;则执行相应的操作!

3. 获取
下面以get(Object key)为例,对ConcurrentSkipListMap的获取方法进行说明。
说明:doGet()是通过findNode()找到并返回节点的。
说明:findNode(key)的作用是在返回跳表中key对应的节点;存在则返回节点,不存在则返回null
先弄清函数的主干部分,即抛开“多线程相关内容”,单纯的考虑单线程情况下,从跳表获取节点的算法。
1步:找到“被删除节点的位置”。
根据findPredecessor()定位key所在的层次以及找到key的前继节点(b),然后找到b的后继节点n。
2步:根据“key的前继节点(b)”和“key的前继节点的后继节点(n)”来定位“key对应的节点”。
具体是通过比较“n的键值”和“key”的大小。如果相等,则n就是所要查找的键。

ConcurrentSkipListMap示例

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import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
/*
* ConcurrentSkipListMap是“线程安全”的哈希表,而TreeMap是非线程安全的。
*
* 下面是“多个线程同时操作并且遍历map”的示例
* (01) 当map是ConcurrentSkipListMap对象时,程序能正常运行。
* (02) 当map是TreeMap对象时,程序会产生ConcurrentModificationException异常。
*
* @author skywang
*/
public class ConcurrentSkipListMapDemo1 {
// TODO: map是TreeMap对象时,程序会出错。
//private static Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
private static Map<String, String> map = new ConcurrentSkipListMap<String, String>();
public static void main(String[] args) {

// 同时启动两个线程对map进行操作!
new MyThread("a").start();
new MyThread("b").start();
}
private static void printAll() {
String key, value;
Iterator iter = map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();
key = (String)entry.getKey();
value = (String)entry.getValue();
System.out.print("("+key+", "+value+"), ");
}
System.out.println();
}
private static class MyThread extends Thread {
MyThread(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
int i = 0;
while (i++ < 6) {
// “线程名” + "序号"
String val = Thread.currentThread().getName()+i;
map.put(val, "0");
// 通过“Iterator”遍历map。
printAll();
}
}
}
}


(a1, 0), (a1, 0), (b1, 0), (b1, 0),

(a1, 0), (b1, 0), (b2, 0),
(a1, 0), (a1, 0), (a2, 0), (a2, 0), (b1, 0), (b1, 0), (b2, 0), (b2, 0), (b3, 0),
(b3, 0), (a1, 0),
(a2, 0), (a3, 0), (a1, 0), (b1, 0), (a2, 0), (b2, 0), (a3, 0), (b3, 0), (b1, 0), (b4, 0),
(b2, 0), (a1, 0), (b3, 0), (a2, 0), (b4, 0),
(a3, 0), (a1, 0), (a4, 0), (a2, 0), (b1, 0), (a3, 0), (b2, 0), (a4, 0), (b3, 0), (b1, 0), (b4, 0), (b2, 0), (b5, 0),
(b3, 0), (a1, 0), (b4, 0), (a2, 0), (b5, 0),
(a3, 0), (a1, 0), (a4, 0), (a2, 0), (a5, 0), (a3, 0), (b1, 0), (a4, 0), (b2, 0), (a5, 0), (b3, 0), (b1, 0), (b4, 0), (b2, 0), (b5, 0), (b3, 0), (b6, 0),
(b4, 0), (a1, 0), (b5, 0), (a2, 0), (b6, 0),
(a3, 0), (a4, 0), (a5, 0), (a6, 0), (b1, 0), (b2, 0), (b3, 0), (b4, 0), (b5, 0), (b6, 0),


结果说明:
示例程序中,启动两个线程(线程a和线程b)分别对ConcurrentSkipListMap进行操作。以线程a而言,它会先获取“线程名”+“序号”,然后将该字符串作为key,将“0”作为value,插入到ConcurrentSkipListMap中;接着,遍历并输出ConcurrentSkipListMap中的全部元素。 线程b的操作和线程a一样,只不过线程b的名字和线程a的名字不同。
当map是ConcurrentSkipListMap对象时,程序能正常运行。如果将map改为TreeMap时,程序会产生ConcurrentModificationException异常。