java中線程安全和非線程安全的集合

	線程安全	非線程安全
Collection	Vector	ArrayList、LinkedList
		HashSet、TreeSet
Map	HashTable	HashMap、TreeMap
字符串	StringBuffer	StringBuilder

1、ArrayList和vector區別
Vector和ArrayList間惟一的區別就是Vector每一個方法都自帶同步機制。
例：好比我要往集合裏面加一個元素，又要保證多個線程不會同時調用同一個對象的add()方法，ArrayList裏面就要這樣寫：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
synchronized (list) {
    list.add("233");
}

而Vector裏面只要這樣寫就好了：

Vector<String> list = new Vector<>();
list.add("233");

由於ArrayList的add方法是這樣定義的：

    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

而Vector的add方法是這樣定義的：

    public synchronized boolean add(E e) {
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = e;
        return true;
    }

2、HashTable、HashMap、HashSet：
HashTable和HashMap採用的存儲機制是同樣的，不一樣的是：
一、HashMap：
a. 非線程安全；
b. 採用數組方式存儲key-value構成的Entry對象，key容許爲null，無容量限制；
c. 遍歷使用的是Iterator迭代器；

二、HashTable：
a. 線程安全； （對方法加上synchronized）
b. 不管是key仍是value都不容許有null值的存在；在HashTable中調用Put方法時，若是key爲null，直接拋出NullPointerException異常；
c. 遍歷使用的是Enumeration列舉；

三、HashSet：
a. 非線程安全
b. 底層經過HashMap實現，無容量限制；
c. 不保證數據的有序；

在HashSet中，元素都存到HashMap鍵值對的Key上面，而Value是統一的值private static final Object PRESENT = new Object();，(定義一個虛擬的Object對象做爲HashMap的value，將此對象定義爲static final。)
HashSet的add(E e)底層實現調用hashmap的put(E e)，將該元素做爲key放入HashMap。
因爲HashMap的put()方法添加key-value對時，當新放入HashMap的Entry中key與集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，經過equals比較也返回true）， 新添加的Entry的value會將覆蓋原來Entry的value，但key不會有任何改變， 所以若是向HashSet中添加一個已經存在的元素時，新添加的集合元素將不會被放入HashMap中， 原來的元素也不會有任何改變，這也就知足了Set中元素不重複的特性。

HashSet參考：http://zhangshixi.iteye.com/blog/673143

3、TreeSet、TreeMap：
TreeSet和TreeMap都是徹底基於Map來實現的，而且都不支持get(index)來獲取指定位置的元素，須要遍從來獲取。另外，TreeSet還提供了一些排序方面的支持，例如傳入Comparator實現、descendingSet以及descendingIterator等。
一、TreeSet：
a. 非線程安全
b. 底層基於TreeMap實現，支持排序；

二、TreeMap：
a. 非線程安全；
b. 典型的基於紅黑樹的Map實現，所以它要求必定要有key比較的方法，要麼傳入Comparator比較器實現，要麼key對象實現Comparator接口；

與hashmap相比，treemap內部的元素都是排序的，當須要查找某些元素以及順序輸出元素的時候佔優點。所以，TreeMap是一個內部元素排序版的HashMap

4、StringBuffer和StringBulider：
StringBuilder與StringBuffer都繼承自AbstractStringBuilder類，在AbstractStringBuilder中也是使用字符數組保存字符串。
它們是字符串變量，是可改變的對象，每當咱們用它們對字符串作操做時，其實是在一個對象上操做的，不像String同樣建立一些對象進行操做，因此速度就快了；
一、在執行速度方面的比較：StringBuilder > StringBuffer ；
二、StringBuilder：非線程安全；
三、StringBuffer：線程安全； （對方法加上synchronized）
　
對於String、StringBuffer和StringBulider三者使用的總結：
1.若是要操做少許的數據：String
2.單線程操做字符串緩衝區下操做大量數據：StringBuilder
3.多線程操做字符串緩衝區下操做大量數據：StringBuffer

非線程安全!=不安全
雖然ArrayList是線程不安全的，但不表明在多線程下不能使用ArrayList，只能使用Vector。
非線程安全並非多線程環境下就不能使用。線程安全問題在於：多線程操做同一個對象。注意是同一個對象。好比最上面那個模擬，就是在主線程中new的一個ArrayList而後多個線程操做同一個ArrayList對象。
若是是每一個線程中new一個ArrayList，而這個ArrayList只在這一個線程中使用，那麼確定是沒問題的。

參考：
http://www.javashuo.com/article/p-twxhxepi-nh.html
https://www.zhihu.com/question/49855966