Java中各種集合（字串類）的執行緒安全性！！！

一、概念：

• 執行緒安全：就是當多執行緒訪問時，採用了加鎖的機制；即當一個執行緒訪問該類的某個資料時，會對這個資料進行保護，其他執行緒不能對其訪問，直到該執行緒讀取完之後，其他執行緒才可以使用。防止出現數據不一致或者資料被汙染的情況。
• 執行緒不安全：就是不提供資料訪問時的資料保護，多個執行緒能夠同時操作某個資料，從而出現數據不一致或者資料汙染的情況。
• 對於執行緒不安全的問題，一般會使用synchronized關鍵字加鎖同步控制。
• 執行緒安全 工作原理： jvm中有一個main memory物件，每一個執行緒也有自己的working memory，一個執行緒對於一個變數variable進行操作的時候， 都需要在自己的working memory裡建立一個copy,操作完之後再寫入main memory。 
  當多個執行緒操作同一個變數variable，就可能出現不可預知的結果。 
  而用synchronized的關鍵是建立一個監控monitor，這個monitor可以是要修改的變數，也可以是其他自己認為合適的物件(方法)，然後通過給這個monitor加鎖來實現執行緒安全，每個執行緒在獲得這個鎖之後，要執行完載入load到working memory 到 use && 指派assign 到 儲存store 再到 main memory的過程。才會釋放它得到的鎖。這樣就實現了所謂的執行緒安全。

二、執行緒安全(Thread-safe)的集合物件：

• Vector 
• HashTable
• StringBuffer

三、非執行緒安全的集合物件：

• ArrayList ：
• LinkedList：
• HashMap：
• HashSet：
• TreeMap：
• TreeSet：
• StringBulider：

四、相關集合物件比較：

• Vector、ArrayList、LinkedList： 
  1、Vector： 
  Vector與ArrayList一樣，也是通過陣列實現的，不同的是它支援執行緒的同步，即某一時刻只有一個執行緒能夠寫Vector，避免多執行緒同時寫而引起的不一致性，但實現同步需要很高的花費，因此，訪問它比訪問ArrayList慢。 
  2、ArrayList： 
  
  a. 當操作是在一列資料的後面新增資料而不是在前面或者中間，並需要隨機地訪問其中的元素時，使用ArrayList效能比較好。 
  b. ArrayList是最常用的List實現類，內部是通過陣列實現的，它允許對元素進行快速隨機訪問。陣列的缺點是每個元素之間不能有間隔，當陣列大小不滿足時需要增加儲存能力，就要講已經有陣列的資料複製到新的儲存空間中。當從ArrayList的中間位置插入或者刪除元素時，需要對陣列進行復制、移動、代價比較高。因此，它適合隨機查詢和遍歷，不適合插入和刪除。 
  3、LinkedList： 
  a. 當對一列資料的前面或者中間執行新增或者刪除操作時，並且按照順序訪問其中的元素時，要使用LinkedList。 
  b. LinkedList是用連結串列結構儲存資料的，很適合資料的動態插入和刪除，隨機訪問和遍歷速度比較慢。另外，他還提供了List介面中沒有定義的方法，專門用於操作表頭和表尾元素，可以當作堆疊、佇列和雙向佇列使用。

　　  Vector和ArrayList在使用上非常相似，都可以用來表示一組數量可變的物件應用的集合，並且可以隨機的訪問其中的元素。

• HashTable、HashMap、HashSet： 
  HashTable和HashMap採用的儲存機制是一樣的，不同的是： 
  1、HashMap： 
  a. 採用陣列方式儲存key-value構成的Entry物件，無容量限制； 
  b. 基於key hash查詢Entry物件存放到陣列的位置，對於hash衝突採用連結串列的方式去解決； 
  c. 在插入元素時，可能會擴大陣列的容量，在擴大容量時須要重新計算hash，並複製物件到新的陣列中； 
  d. 是非執行緒安全的； 
  e. 遍歷使用的是Iterator迭代器；

  2、HashTable： 
  a. 是執行緒安全的； 
  b. 無論是key還是value都不允許有null值的存在；在HashTable中呼叫Put方法時，如果key為null，直接丟擲NullPointerException異常； 
  c. 遍歷使用的是Enumeration列舉；

  3、HashSet： 
  a. 基於HashMap實現，無容量限制； 
  b. 是非執行緒安全的； 
  c. 不保證資料的有序；

• TreeSet、TreeMap： 
  TreeSet和TreeMap都是完全基於Map來實現的，並且都不支援get(index)來獲取指定位置的元素，需要遍歷來獲取。另外，TreeSet還提供了一些排序方面的支援，例如傳入Comparator實現、descendingSet以及descendingIterator等。 
  1、TreeSet： 
  a. 基於TreeMap實現的，支援排序； 
  b. 是非執行緒安全的；

  2、TreeMap： 
  a. 典型的基於紅黑樹的Map實現，因此它要求一定要有key比較的方法，要麼傳入Comparator比較器實現，要麼key物件實現Comparator介面； 
  b. 是非執行緒安全的；

• StringBuffer和StringBulider： 
  StringBuilder與StringBuffer都繼承自AbstractStringBuilder類，在AbstractStringBuilder中也是使用字元陣列儲存字串。

　　  1、在執行速度方面的比較：StringBuilder > StringBuffer ； 
　　  2、他們都是字串變數，是可改變的物件，每當我們用它們對字串做操作時，實際上是在一個物件上操作的，不像String一樣建立一些物件進行操作，所以速度快； 
　  　3、 StringBuilder：執行緒非安全的； 
　　  4、StringBuffer：執行緒安全的； 

　 
　　對於String、StringBuffer和StringBulider三者使用的總結： 
　　 1.如果要操作少量的資料用 = String 
　 　2.單執行緒操作字串緩衝區 下操作大量資料 = StringBuilder 
　　 3.多執行緒操作字串緩衝區 下操作大量資料 = StringBuffer