JUC 集合选择

Java 并发包里集合那么多，什么时候用哪个？

选对了，性能飞起；选错了，可能比普通集合还慢。本文帮你做出正确的选择。

快速决策表

需要线程安全的集合？
  │
  ├── Map
  │     ├── 高并发，需要排序        → ConcurrentSkipListMap
  │     ├── 高并发，通用场景         → ConcurrentHashMap ✅
  │     └── 读多写少                → ConcurrentHashMap + LongAdder
  │
  ├── List
  │     ├── 读多写少                → CopyOnWriteArrayList ✅
  │     └── 写多读少                → Collections.synchronizedList
  │
  ├── Set
  │     ├── 高并发                  → ConcurrentHashMap.newKeySet()
  │     └── 读多写少                → CopyOnWriteArraySet
  │
  └── Queue
        ├── 需要阻塞（生产者-消费者） → BlockingQueue
        │     ├── 固定大小限流         → ArrayBlockingQueue
        │     ├── 高性能无界          → LinkedBlockingQueue
        │     └── 优先级              → PriorityBlockingQueue
        │
        ├── 延迟执行                → DelayQueue
        │
        └── 非阻塞                  → ConcurrentLinkedQueue ✅
              └── 需要双端操作        → ConcurrentLinkedDeque

Map 选择

对比表

Map	并发度	特性	适用场景
ConcurrentHashMap	高	桶级锁	通用场景
ConcurrentSkipListMap	中	有序，无锁	需要排序的场景
Hashtable	低	全局锁	不推荐
synchronizedMap	低	全局锁	不推荐

选择指南

// 高并发通用场景
ConcurrentHashMap<String, Integer> chm = new ConcurrentHashMap<>();

// 需要排序的高并发场景
ConcurrentSkipListMap<String, Integer> cslm =
    new ConcurrentSkipListMap<>();

// 高并发 Set（基于 ConcurrentHashMap）
Set<String> concurrentSet = chm.newKeySet();

// 高性能计数
ConcurrentHashMap<String, LongAdder> counter = new ConcurrentHashMap<>();
counter.computeIfAbsent("key", k -> new LongAdder()).increment();

List 选择

对比表

List	读性能	写性能	迭代器	适用场景
CopyOnWriteArrayList	极高（无锁）	低（复制）	弱一致	读多写少
synchronizedList	低（有锁）	低（有锁）	快速失败	写多读少
Vector	低（有锁）	低（有锁）	快速失败	不推荐

选择指南

// 读多写少（配置、黑名单）
CopyOnWriteArrayList<String> config = new CopyOnWriteArrayList<>();

// 写多读少
List<String> syncList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

选择原则：写入频率 > 读频率的 1% 时，不考虑 CopyOnWriteArrayList。

Set 选择

对比表

Set	实现	特性	适用场景
ConcurrentHashMap.newKeySet()	CHM	高并发，无序	高并发
CopyOnWriteArraySet	COWList	读多写少	读多写少
Collections.synchronizedSet	synchronized	全局锁	不推荐

选择指南

// 高并发 Set
Set<String> concurrentSet = new ConcurrentHashMap<String, Boolean>().newKeySet();

// 读多写少的 Set
CopyOnWriteArraySet<String> cowSet = new CopyOnWriteArraySet<>();

Queue 选择

阻塞队列

队列	特性	适用场景
ArrayBlockingQueue	有界 FIFO，固定大小	限流
LinkedBlockingQueue	可选有界，性能高	生产者-消费者
PriorityBlockingQueue	优先级，无界	任务调度
DelayQueue	延迟元素	定时任务、缓存
SynchronousQueue	不存储元素	线程同步

// 限流：有界队列
BlockingQueue<Task> limiter = new ArrayBlockingQueue<>(100);

// 生产者-消费者
BlockingQueue<Task> queue = new LinkedBlockingQueue<>(1000);

// 优先级调度
PriorityBlockingQueue<Task> priorityQueue = new PriorityBlockingQueue<>();

// 定时任务
DelayQueue<DelayedTask> delayQueue = new DelayQueue<>();

// 线程同步（不存储）
SynchronousQueue<Task> syncQueue = new SynchronousQueue<>();

非阻塞队列

队列	特性	适用场景
ConcurrentLinkedQueue	无界 FIFO，无锁	高性能非阻塞
ConcurrentLinkedDeque	无界双端，无锁	工作窃取

// 高性能非阻塞
ConcurrentLinkedQueue<Task> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();

// 双端队列
ConcurrentLinkedDeque<Task> deque = new ConcurrentLinkedDeque<>();

选择口诀

Map → ConcurrentHashMap（默认）
      需要排序 → ConcurrentSkipListMap

List → 读多写少 → CopyOnWriteArrayList
      否则 → Collections.synchronizedList

Set → 高并发 → ConcurrentHashMap.newKeySet()
      读多写少 → CopyOnWriteArraySet

Queue → 需要阻塞 → BlockingQueue
        ├─ 限流 → ArrayBlockingQueue
        ├─ 生产者-消费者 → LinkedBlockingQueue
        └─ 优先级 → PriorityBlockingQueue
        不需要阻塞 → ConcurrentLinkedQueue

性能对比

场景	推荐选择	说明
高并发读 Map	ConcurrentHashMap	get() 无锁
高并发写 Map	ConcurrentHashMap	桶级锁
高并发计数	ConcurrentHashMap + LongAdder	分段累加
读多写少 List	CopyOnWriteArrayList	读无锁
生产者-消费者	LinkedBlockingQueue	阻塞语义
非阻塞高性能	ConcurrentLinkedQueue	无锁
定时任务	DelayQueue	延迟获取

注意事项

1. 不要用 Hashtable / Vector：性能差，API 旧
2. 不要用 Collections.synchronizedMap/List：全局锁，并发度低
3. ConcurrentHashMap 的 key/value 不能为 null：与其他 Map 不同
4. CopyOnWriteArrayList 写操作要谨慎：每次复制整个数组
5. size() 可能不精确：Concurrent 系列通常如此

要点回顾

• Map：ConcurrentHashMap 是默认选择，需要排序用 ConcurrentSkipListMap
• List：读多写少用 CopyOnWriteArrayList
• Set：高并发用 ConcurrentHashMap.newKeySet()，读多写少用 CopyOnWriteArraySet
• Queue：需要阻塞用 BlockingQueue，不需要阻塞用 ConcurrentLinkedQueue

相关链接

• ConcurrentHashMap - 高性能 Map
• CopyOnWriteArrayList - 读多写少 List
• 阻塞队列 - BlockingQueue 详解
• ConcurrentQueue - 非阻塞队列