并发容器之ConcurrentSkipListSet

概要

本章对Java.util.concurrent包中的ConcurrentSkipListSet类进行详细的介绍。内容包括：
ConcurrentSkipListSet介绍
ConcurrentSkipListSet原理和数据结构
ConcurrentSkipListSet函数列表
ConcurrentSkipListSet源码(JDK1.7.0_40版本)
ConcurrentSkipListSet示例

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ConcurrentSkipListSet介绍

ConcurrentSkipListSet是线程安全的有序的集合，适用于高并发的场景。
ConcurrentSkipListSet和TreeSet，它们虽然都是有序的集合。但是，第一，它们的线程安全机制不同，TreeSet是非线程安全的，而ConcurrentSkipListSet是线程安全的。第二，ConcurrentSkipListSet是通过ConcurrentSkipListMap实现的，而TreeSet是通过TreeMap实现的。

ConcurrentSkipListSet原理和数据结构

ConcurrentSkipListSet的数据结构，如下图所示：

View Code
ConcurrentSkipListSet是通过ConcurrentSkipListMap实现的，它的接口基本上都是通过调用ConcurrentSkipListMap接口来实现的。这里就不再对它的源码进行分析了。

ConcurrentSkipListSet示例

1 import java.util.*;
2 import java.util.concurrent.*;
3
4 /*
5  *   ConcurrentSkipListSet是“线程安全”的集合，而TreeSet是非线程安全的。
6  *
7  *   下面是“多个线程同时操作并且遍历集合set”的示例
8  *   (01) 当set是ConcurrentSkipListSet对象时，程序能正常运行。
9  *   (02) 当set是TreeSet对象时，程序会产生ConcurrentModificationException异常。
10  *
11  * @author skywang
12  */
13 public class ConcurrentSkipListSetDemo1 {
14
15     // TODO: set是TreeSet对象时，程序会出错。
16     //private static Set<String> set = new TreeSet<String>();
17     private static Set<String> set = new ConcurrentSkipListSet<String>();
18     public static void main(String[] args) {
19
20         // 同时启动两个线程对set进行操作！
21         new MyThread("a").start();
22         new MyThread("b").start();
23     }
24
25     private static void printAll() {
26         String value = null;
27         Iterator iter = set.iterator();
28         while(iter.hasNext()) {
29             value = (String)iter.next();
30             System.out.print(value+", ");
31         }
32         System.out.println();
33     }
34
35     private static class MyThread extends Thread {
36         MyThread(String name) {
37             super(name);
38         }
39         @Override
40         public void run() {
41                 int i = 0;
42             while (i++ < 10) {
43                 // “线程名” + "序号"
44                 String val = Thread.currentThread().getName() + (i%6);
45                 set.add(val);
46                 // 通过“Iterator”遍历set。
47                 printAll();
48             }
49         }
50     }
51 }

(某一次)运行结果：

a1, b1,
a1, a1, a2, b1,
b1, a1, a2, a3, b1,

a1, a2, a3, a1, a4, b1, b2,
a2, a1, a2, a3, a4, a5, b1, b2,
a3, a0, a4, a5, a1, b1, a2, b2,
a3, a0, a4, a1, a5, a2, b1, a3, b2, a4, b3,
a5, a0, b1, a1, b2, a2, b3,
a3, a0, a4, a1, a5, a2, b1, a3, b2, a4, b3, a5, b4,
b1, a0, b2, a1, b3, a2, b4,
a3, a0, a4, a1, a5, a2, b1, a3, b2, a4, b3, a5, b4, b1, b5,
b2, a0, a1, a2, a3, a4, a5, b3, b1, b4, b2, b5,
b3, a0, b4, a1, b5,
a2, a0, a3, a1, a4, a2, a5, a3, b0, a4, b1, a5, b2, b0, b3, b1, b4, b2, b5, b3,
b4, a0, b5,
a1, a2, a3, a4, a5, b0, b1, b2, b3, b4, b5,
a0, a1, a2, a3, a4, a5, b0, b1, b2, b3, b4, b5,
a0, a1, a2, a3, a4, a5, b0, b1, b2, b3, b4, b5,
a0, a1, a2, a3, a4, a5, b0, b1, b2, b3, b4, b5,

结果说明：
示例程序中，启动两个线程(线程a和线程b)分别对ConcurrentSkipListSet进行操作。以线程a而言，它会先获取“线程名”+“序号”，然后将该字符串添加到ConcurrentSkipListSet集合中；接着，遍历并输出集合中的全部元素。 线程b的操作和线程a一样，只不过线程b的名字和线程a的名字不同。
当set是ConcurrentSkipListSet对象时，程序能正常运行。如果将set改为TreeSet时，程序会产生ConcurrentModificationException异常。