Trong Java, các Concurrent Collections được thiết kế để cung cấp hiệu suất cao và an toàn khi sử dụng trong môi trường đa luồng, mà không cần phải lo lắng về việc đồng bộ hóa thủ công các bộ sưu tập (collections). Java Concurrency API cung cấp một số lớp collection hỗ trợ hoạt động đồng thời một cách hiệu quả. Dưới đây là một số cách cơ bản để triển khai và sử dụng concurrent collections trong Java.
1. ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap là một phiên bản thread-safe của HashMap và không bị khóa hoàn toàn khi thực hiện các thao tác đọc hoặc ghi. Nó được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất bằng cách cho phép nhiều đọc và một số lượng giới hạn các thao tác ghi chạy đồng thời.
Ví dụ:
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("key", 1);
int value = map.get("key");
2. ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue là một hàng đợi không chặn (non-blocking queue) dựa trên các liên kết nút, thiết kế cho việc thêm vào và lấy ra các phần tử một cách thread-safe mà không cần đồng bộ hóa toàn bộ cấu trúc.
Ví dụ:
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
ConcurrentLinkedQueue<Integer> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
queue.offer(1); // Thêm vào cuối hàng đợi
int value = queue.poll(); // Lấy ra và loại bỏ phần tử từ đầu hàng đợi
3. CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList là một biến thể của ArrayList được thiết kế cho các môi trường mà các thao tác đọc nhiều hơn nhiều so với các thao tác ghi. Khi danh sách thay đổi, một bản sao mới của danh sách được tạo ra, đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu khi đang thực hiện các thao tác đọc.
Ví dụ:
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
CopyOnWriteArrayList<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
list.add(1);
int value = list.get(0);
4. BlockingQueue
BlockingQueue là một interface cho hàng đợi (queue) hỗ trợ các thao tác chờ đợi để trở thành không bị chặn hoặc để trở nên đầy đủ tùy thuộc vào trạng thái của hàng đợi. ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue, PriorityBlockingQueue, và DelayQueue là một số lớp triển khai BlockingQueue.
Ví dụ sử dụng ArrayBlockingQueue:
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
BlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
queue.put(1); // Chèn một phần tử vào hàng đợi, chờ đợi nếu cần
int value = queue.take(); // Lấy và loại bỏ một phần tử từ hàng đợi, chờ đợi nếu cần
Lưu ý
Khi sử dụng các concurrent collection, quan trọng là phải hiểu rõ về mô hình sử dụng và yêu cầu về hiệu suất của ứng dụng để chọn lựa collection phù hợp nhất. Mỗi collection được thiết kế với mục đích sử dụng cụ thể và có thể cung cấp các đặc tính như hiệu suất cao trong môi trường đa luồng, độ trễ thấp, hoặc tính nhất quán của dữ liệu trong các điều kiện cạnh tranh.
Comments