Java中用于蜂窝自动化的线程安全高性能矩阵式容器？

我正在做一个细胞自动机，我正在运行一个类的实例，并为它提供了一个特定的线程。对于新功能，即在模拟继续进行时通过鼠标输入添加活动单元，我必须从主线程访问正在进行模拟的类实例，以修改其名为2D container的ArrayList>“world”，我的Draw类将其用作绘制参考

但是ArrayList不是线程安全的，我会出错。此时，我的“细胞世界”只有50x50，但我想将其大小扩展到10000^2甚至更大。（我会使用四叉树的大小）

所以我的问题是，我应该使用什么样的容器，既可以是线程安全的，也不会以更高的数量级占用所有系统资源，并且与四叉树概念“兼容”

我对多线程不太了解，如果像这样打扰一个重量级线程，我应该放弃这个想法吗？或者我可以暂停线程以评估用户的输入吗？（实际上我尝试过，我让线程进入睡眠状态，同时尝试访问实例，但没有成功。）

我检查了一些threadsafe容器，它们的性能取决于我是迭代它们还是编辑它们的属性等等。有太多的事情要考虑，我真的很感激如果有人能告诉我选择什么方向，

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安得烈。

< P>如果你只有两个线程，并且你的自动机线程可以被写来周期性地放弃对关键部分的访问，那么你可能需要考虑一个可重入的锁：

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它的语义简单明了，在涉及少量线程时效果最好。

假设在启动过程中，单元格本身只创建一次并添加到矩阵中；问题不在于ArrayList，而在于单元格。这是因为从ArrayList中读取是线程安全的，与读取线程的数量无关；线程不安全的是写入一个单元格的字段，而另一个线程正在读取这些字段

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在这种情况下，我建议只对单元本身使用方法，并对单元本身进行同步。这样，在任何时候只有一个线程能够访问单元格的字段。无需同步每个方法，只需同步读写两个线程访问的字段的方法。

您可以使用类似的概念。因此，有两个不同的平面，我们称它们为A和B。每个平面代表整个细胞的“世界”。UI线程能够在屏幕上绘制平面

在第一次迭代中，通过从平面A读取来更新平面B。由于平面A只读取而不写入，而平面B只写入而不读取，因此可以在没有任何锁的情况下进行多线程处理。只需将平面拆分为多个部分，并将每个部分指定给不同的线程。这可以通过使用来动态完成

完成第一次迭代后，将平面B移交给UI线程。同时，您可以开始下一个迭代，现在从平面B读取到平面A。同样，这可以并行完成

一般而言，请遵循以下规则：

• 在每次迭代中，一个平面是只读的，另一个是只读的
• UI线程总是引用只读平面进行重绘
• 单元更新线程具有独立的、不重叠的读写部分
• 唯一的同步是在每次迭代结束时切换平面

Java拥有优秀的并发工具，可用于以下方面，如

ForkJoinPool

，

Exchanger

，

CyclicBarrier

等

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只写平面可以维护一个或多个脏区域，因此UI线程不必一直更新整个UI。但是要聪明-一个脏区域可能是一个瓶颈，因为所有线程都必须在它上面同步

谢谢，它看起来很有希望。您可能应该更详细地解释您收到的“错误”以及“添加活动单元格”的含义（我猜：您正在使用类似于

list.set（i，new LiveCell（））

的内容，并收到一个

ConcurrentModificationException

。也许您可以给单元格一个状态，比如

cell.ishead（）

，这可以简化事情…）如果像这样的东西：公共同步的void setCells（int a，int b，boolean c）{world.get（a）.set（b，c）；}解决了像ArrayList这样的非线程安全容器的问题，那么人们为什么要使用类似的线程安全容器呢？保存某些对象的数据结构之间存在差异，以及这些物体本身。由于对象只添加到数组列表中一次，因此数组列表不会更改，只会一次又一次地读取。因此，使用多个线程访问它没有问题。当集合本身被修改时，人们会为线程安全的集合而烦恼。例如，如果对象由多个线程从集合中添加或删除，而其他线程从集合中读取。据我所知，这不是您的情况。这是我的情况，两个线程都修改嵌套的ArrayList。通过评估下一次迭代进行的模拟，以及在网格上绘制新单元时用户输入的主线程。