Какие concurrent collections в Java ты использовал и в чём их особенности?

Concurrent Collections из пакета java.util.concurrent предоставляют потокобезопасные реализации стандартных интерфейсов коллекций, оптимизированные для многопоточного доступа.

Основные классы и их применение:

1. ConcurrentHashMap<K, V>

   • Особенность: Вместо блокировки всей таблицы использует блокировку на уровне сегментов (бакетов) или CAS-операции (в Java 8+).
   • Итераторы: Обход происходит с weak consistency — могут не отражать последние изменения, но не выбросят ConcurrentModificationException.
   • Пример:

     ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
     // Атомарные операции
     map.putIfAbsent("key", 1);
     map.compute("key", (k, v) -> v == null ? 1 : v + 1); // атомарное обновление

2. CopyOnWriteArrayList<E> и CopyOnWriteArraySet<E>

   • Особенность: При каждой модификации (add, set) создаётся новая копия внутреннего массива. Дорогая запись, дешёвое чтение.
   • Использование: Идеально для сценариев, где чтение происходит на порядки чаще, чем запись (например, список слушателей events).

3. ConcurrentLinkedQueue<E>

   • Особенность: Неблокирующая (lock-free) очередь на основе алгоритма Michael & Scott. Использует CAS.
   • Особенность итератора: Также weak consistency.

4. BlockingQueue интерфейс и его реализации (ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue)

   • Особенность: Предоставляет блокирующие операции put() (ждёт, если очередь полна) и take() (ждёт, если очередь пуста). Основа для паттерна Producer-Consumer.

Ключевое отличие от Collections.synchronizedMap(): ConcurrentHashMap обеспечивает лучшую производительность при конкурентном чтении и записи за счёт finer-grained locking, в то время как синхронизированная версия блокирует всю коллекцию на время любой операции.