集合操作中的并發工具類使用

在Java中，集合操作中的并發工具類主要用于在多線程環境下對集合進行安全、高效的操作。這些工具類位于java.util.concurrent包中，提供了許多有用的并發集合和數據結構。以下是一些常用的并發工具類及其使用方法：

1. ConcurrentHashMap：這是一個線程安全的哈希表，它允許多個線程同時讀寫，而不會導致數據不一致的問題。相比于HashTable和Collections.synchronizedMap()，ConcurrentHashMap具有更高的并發性能。

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class ConcurrentHashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();

        // 啟動多個線程并發地向map中添加數據
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                for (int j = 0; j < 100; j++) {
                    map.put("key" + i + "-" + j, j);
                }
            }).start();
        }

        // 等待所有線程執行完畢
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 輸出map中的數據
        map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ": " + value));
    }
}

2. CopyOnWriteArrayList：這是一個線程安全的列表，它采用了一種稱為“寫時復制”的策略。當對列表進行修改操作（如添加、刪除元素）時，它會創建一個新的列表副本，而讀操作則直接在原始列表上進行。這種策略使得讀操作非常高效，但寫操作可能會消耗更多的內存和時間。

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class CopyOnWriteArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

        // 啟動多個線程并發地向list中添加數據
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                for (int j = 0; j < 100; j++) {
                    list.add("item" + i + "-" + j);
                }
            }).start();
        }

        // 輸出list中的數據
        list.forEach(System.out::println);
    }
}

3. BlockingQueue：這是一個線程安全的隊列，它提供了阻塞式的插入和刪除操作。當隊列為空時，從隊列中獲取元素的操作將會被阻塞，直到隊列中有新的元素可用；當隊列已滿時，嘗試向隊列中添加元素的操作也將會被阻塞，直到隊列中有空閑空間可用。

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class BlockingQueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(10);

        // 啟動一個生產者線程向隊列中添加數據
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 20; i++) {
                try {
                    queue.put("item" + i);
                    System.out.println("Produced: item" + i);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        // 啟動一個消費者線程從隊列中獲取數據
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 20; i++) {
                try {
                    String item = queue.take();
                    System.out.println("Consumed: " + item);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

這些并發工具類在多線程環境下非常有用，可以幫助你更安全、高效地處理集合操作。當然，根據具體的需求和場景，你可能還需要選擇其他更適合的并發工具類。