Android開發之Java並發包集合類性能分析

上一次我們主要分析了Java集合類在單線程和多線程下的性能 android開發之Java集合類性能分析，今天android123就並發包concurrent庫中的集合類性能做簡單的評估分析。

  並發包Java.util.concurrent庫是JDK 1.5中加入的，android可以很好的支持，在線程的控制和同步管理方面比Thread有更好的表現，就其中的ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet以及ArrayBlockingQueue和前面的HashMap、ListArray、Set以及Queue最簡單的性能對比在多線程下。

  一、ConcurrentHashMap是線程安全版的HashMap，它的構造同樣有initialCapacity和loadFactor系數屬性，但是還多了一個concurrentcyLevel，默認空構造方法下，這三個值為16、0.75和16。在ConcurrentHashMap內部並不是通過synchronized實現同步的，如果傳入的對象value為null將會拋出空指針異常，而防止沖突仍然使用Java Object類的hashcode方法實現的。

  1) 單線程下，100個元素

  ConcurrentHashMap 的添加效率遠差於 HashMap，不過整體一般的應用幾乎感覺不到。

  2) 多線程下，100個元素

  在10個線程下它們兩個的性能差不多，不過這時候ConcurrentHashMap性能已經超越了HashMap無論元素多少，而隨著線程數的增加效率提升明顯，不過對於android手機這樣的應用，應用超過10個線程可能不是很多，不過對於Java VM而言，並發包在多線程下性能優勢明顯，強烈推薦。

  二、CopyOnWriteArrayList是一個線程安全版的ArrayList，但在讀取元素時CopyOnWriteArrayList是無鎖的，通過這點可以看出它的內部並不是簡單實用synchronized關鍵字實現加鎖的，對於並發包來說內部使用了ReentrantLock實現線程安全訪問的。對於元素增加來說CopyOnWriteArrayList的新內存分配是通過創建一個比原始大1的緩沖區，將老的數據復制到新的緩沖區，新增的元素加到數組尾部實現元素添加的。刪除時也是通過ReentrantLock實現的，比ArrayList的刪除操作復雜一些，首先創建一個比當前數組元素少1的緩沖區，然後復制現有的數組到緩沖區，但復制的過程中比現有的數組少1，和添加元素正好相反。android開發網提示大家CopyOnWriteArrayList使用的添加和刪除並不是類似ArrayList那樣簡單的System.arrayCopy，所以性能上肯定和ArrayList有些出入。

  1) 單線程下，100個元素

  CopyOnWriteArrayList在元素添加、刪除時比ArrayList慢了近一倍，但查找性能沒有多大變化，但是隨著元素的增加，在單線程下CopyOnWriteArrayList效率大不如ArrayList，在元素數量達到100以後時。

 2) 多線程下，100個元素

  這裡android123主要測試手機上可能發生的10個線程，這樣環境下CopyOnWriteArrayList的添加和刪除效率也是遠不如ArrayList，但查找效率已經快於ArrayList，當元素增加到10000個時，他們的添加和刪除效率相當，但CopyOnWriteArrayList的查找效率遠大於ArrayList。

  三、CopyOnWriteArraySet 是基於CopyOnWriteArrayList的，由於Set機制不允許重復，所以CopyOnWriteArraySet的add方法在處理元素添加時，調用CopyOnWriteArrayList內部的addIfAbsent方法，如果存在了則返回，不過仍然效率不是很理想。在添加時由於做了額外的操作，所以再添加時比CopyOnWriteArrayList慢，其他和CopyOnWriteArrayList相同。

  四、ArrayBlockingQueue 從名字來看就知道是一個隊列，不過屬於FIFO的線程安全隊列，結構類似棧。