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：
说明：
(01) ConcurrentSkipListSet继承于AbstractSet。因此，它本质上是一个集合。
(02) ConcurrentSkipListSet实现了NavigableSet接口。因此，ConcurrentSkipListSet是一个有序的集合。
(03) ConcurrentSkipListSet是通过ConcurrentSkipListMap实现的。它包含一个ConcurrentNavigableMap对象m，而m对象实际上是ConcurrentNavigableMap的实现类ConcurrentSkipListMap的实例。ConcurrentSkipListMap中的元素是key-value键值对；而ConcurrentSkipListSet是集合，它只用到了ConcurrentSkipListMap中的key！
ConcurrentSkipListSet函数列表
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// 构造一个新的空 set，该 set 按照元素的自然顺序对其进行排序。ConcurrentSkipListSet()// 构造一个包含指定 collection 中元素的新 set，这个新 set 按照元素的自然顺序对其进行排序。ConcurrentSkipListSet(Collection<? extends E> c)// 构造一个新的空 set，该 set 按照指定的比较器对其元素进行排序。ConcurrentSkipListSet(Comparator<? super E> comparator)// 构造一个新 set，该 set 所包含的元素与指定的有序 set 包含的元素相同，使用的顺序也相同。ConcurrentSkipListSet(SortedSet<E> s)// 如果此 set 中不包含指定元素，则添加指定元素。boolean add(E e)// 返回此 set 中大于等于给定元素的最小元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。E ceiling(E e)// 从此 set 中移除所有元素。void clear()// 返回此 ConcurrentSkipListSet 实例的浅表副本。ConcurrentSkipListSet<E> clone()// 返回对此 set 中的元素进行排序的比较器；如果此 set 使用其元素的自然顺序，则返回 null。Comparator<? super E> comparator()// 如果此 set 包含指定的元素，则返回 true。boolean contains(Object o)// 返回在此 set 的元素上以降序进行迭代的迭代器。Iterator<E> descendingIterator()// 返回此 set 中所包含元素的逆序视图。NavigableSet<E> descendingSet()// 比较指定对象与此 set 的相等性。boolean equals(Object o)// 返回此 set 中当前第一个（最低）元素。E first()// 返回此 set 中小于等于给定元素的最大元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。E floor(E e)// 返回此 set 的部分视图，其元素严格小于 toElement。NavigableSet<E> headSet(E toElement)// 返回此 set 的部分视图，其元素小于（或等于，如果 inclusive 为 true）toElement。NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive)// 返回此 set 中严格大于给定元素的最小元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。E higher(E e)// 如果此 set 不包含任何元素，则返回 true。boolean isEmpty()// 返回在此 set 的元素上以升序进行迭代的迭代器。Iterator<E> iterator()// 返回此 set 中当前最后一个（最高）元素。E last()// 返回此 set 中严格小于给定元素的最大元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。E lower(E e)// 获取并移除第一个（最低）元素；如果此 set 为空，则返回 null。E pollFirst()// 获取并移除最后一个（最高）元素；如果此 set 为空，则返回 null。E pollLast()// 如果此 set 中存在指定的元素，则将其移除。boolean remove(Object o)// 从此 set 中移除包含在指定 collection 中的所有元素。boolean removeAll(Collection<?> c)// 返回此 set 中的元素数目。int size()// 返回此 set 的部分视图，其元素范围从 fromElement 到 toElement。NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive)// 返回此 set 的部分视图，其元素从 fromElement（包括）到 toElement（不包括）。NavigableSet<E> subSet(E fromElement, E toElement)// 返回此 set 的部分视图，其元素大于等于 fromElement。NavigableSet<E> tailSet(E fromElement)// 返回此 set 的部分视图，其元素大于（或等于，如果 inclusive 为 true）fromElement。NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) |
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
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import java.util.*;import java.util.concurrent.*;/* * ConcurrentSkipListSet是“线程安全”的集合，而TreeSet是非线程安全的。 * * 下面是“多个线程同时操作并且遍历集合set”的示例 * (01) 当set是ConcurrentSkipListSet对象时，程序能正常运行。 * (02) 当set是TreeSet对象时，程序会产生ConcurrentModificationException异常。 * * @author skywang */public class ConcurrentSkipListSetDemo1 { // TODO: set是TreeSet对象时，程序会出错。 //private static Set<String> set = new TreeSet<String>(); private static Set<String> set = new ConcurrentSkipListSet<String>(); public static void main(String[] args) { // 同时启动两个线程对set进行操作！ new MyThread("a").start(); new MyThread("b").start(); } private static void printAll() { String value = null; Iterator iter = set.iterator(); while(iter.hasNext()) { value = (String)iter.next(); System.out.print(value+", "); } System.out.println(); } private static class MyThread extends Thread { MyThread(String name) { super(name); } @Override public void run() { int i = 0; while (i++ < 10) { // “线程名” + "序号" String val = Thread.currentThread().getName() + (i%6); set.add(val); // 通过“Iterator”遍历set。 printAll(); } } }} |
(某一次)运行结果：
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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。
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