根据使用场景选择线程安全集合:读多写少用CopyOnWriteArrayList,高并发Map选ConcurrentHashMap,生产者-消费者模型用BlockingQueue,简单场景可使用Collections.synchronized包装类,注意遍历需手动同步。

在多线程环境下,集合的线程安全问题非常关键。Java 提供了多种线程安全的集合实现,选择合适的类型能有效避免并发修改异常和数据不一致问题。下面从使用场景出发,介绍常见线程安全集合及其适用情况。
1. 使用 Collections.synchronized 包装类
对于简单的并发读写场景,可以使用 Collections.synchronizedList、synchronizedMap 等工具方法将普通集合包装成线程安全版本。
- 适合读多写少且操作粒度较粗的场景
- 注意:遍历时仍需手动同步代码块
- 性能一般,因为锁住整个集合
示例:
ListsyncList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); // 遍历时需要同步 synchronized (syncList) { for (String s : syncList) { ... } }
2. 使用 CopyOnWriteArrayList / CopyOnWriteArraySet
适用于读操作远多于写操作的场景,比如监听器列表、配置缓存等。
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- 写操作时复制整个底层数组,保证读不加锁
- 写操作开销大,不适合频繁修改
- 迭代器不会抛出 ConcurrentModificationException
特别适合事件通知、观察者模式等场景。
3. 使用 ConcurrentHashMap
这是最常用的线程安全 Map 实现,性能优于 synchronizedMap。
- 采用分段锁(JDK 8 后为 CAS + synchronized)提升并发能力
- 支持高并发读写,尤其适合缓存系统
- 提供原子操作如 putIfAbsent、computeIfPresent 等
推荐作为默认的线程安全 Map 使用。
4. 使用 BlockingQueue 系列队列
适用于生产者-消费者模型,如任务队列、消息传递。
- ArrayBlockingQueue:有界阻塞队列,基于数组实现
- LinkedBlockingQueue:可选有界,基于链表,吞吐量更高
- PriorityBlockingQueue:支持优先级排序的无界阻塞队列
- DelayQueue:延迟元素生效的特殊队列
这些队列内部已处理好线程同步,调用 take()/put() 方法即可安全阻塞等待。
基本上就这些。根据实际场景选择合适类型:高频读用 CopyOnWrite,通用 Map 选 ConcurrentHashMap,任务流转用 BlockingQueue,简单场景可用 synchronized 包装。关键是理解每种实现的并发机制和性能特点。










