并发容器
Java5.0提供了多种并发容器来改进同步容器性能。同步容器将所有对容器状态的访问都串行化，以实现它们的线程安全性。这种方法的代价是严重降低并发性，当多个线程竞争容器的锁时，吞吐量将严重降低。
另一方面，并发容器是针对多个线程并发访问设计的。在Java5.0中增加了ConcurrentHashMap，用来替代同步且基于散列的Map，以及CopyOnWriteArrayList，用于在遍历操作为主要操作的情况下代替同步的List。
Java5.0中增加了两种新的容器类型：Queue和BlockingQueue。Queue用来临时保存一组等待处理的元素。它提供了几种实现，包括：ConcurrentLinkedQueue，这是一个传统的先进先出队列，以及PriorityQueue，这是一个（非并发的）优先队列。Queue上的操作不会阻塞，如果队列为空，那么获取元素的操作将返回空值。
BlockingQueue扩展了Queue，增加了可阻塞的插入和获取等操作。如果队列为空，那么获取元素的操作将一直阻塞，直到队列中出现一个可用的元素。如果队列已满（对于有界队列来说），那么插入元素的操作将一直阻塞，直到队列中出现可用的空间。在生产者-消费者这种设计模式中，阻塞队列是非常有用的。
ConcurrentHashMap
同步容器类在执行每个操作期间都持有一个锁。在一些操作中，例如HashMap.get或List.contains，可能包含大量的工作：当遍历散列桶或链表来查找某个特定的对象时，必须在许多元素上调用equals（而equals本身还包含一定的计算量）。在基于散列的容器中，如果HashCode不能很均匀地分布散列值，那么容器中的元素就不会均匀地分布在整个容器中。某些情况下，某个很糟糕的散列函数还会把一个散列表变成线性链表。当遍历很长的链表并且在某些或者全部元素上调用equals方法时，会花费很长的时间，而其他线程在这段时间内都不能访问该容器。
与HashMap一样，ConcurrentHashMap也是一个基于散列的Map，但它使用了一种完全不同的加锁策略来提供更高的并发性和伸缩性。ConcurrentHashMap并不是将每个方法都在同一个锁上同步并使得每次只能有一个线程访问容器，而是使用一种粒度更细的加锁机制来实现更大程度的共享，这种机制称为分段锁。在这种机制中，任意数量的读取线程可以并发访问Map，执行读取操作的线程和执行写入操作的线程可以并发地访问Map，并且一定数量的写入线程可以并发地修改Map。ConcurrentHashMap带来的结果是，在访问并发环境下将实现更高的吞吐量，而在单线程环境中只损失非常小的性能。
额外的原子Map操作
由于ConcurrentHashMap不能被加锁来执行独占访问的，因此我们无法使用客户端加锁来创建新的原子操作。但是一些常见的复合操作，例如若没有则添加、若相等则移除、若相等则替换，都已经实现为原子操作并且在ConcurrentMap的接口中声明。
CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList用来替代同步List，在某些情况下它提供了更好的并发性能，并且在迭代期间不需要对容器进行加锁或复制。
写入时复制（Copy-On-Write）容器的线程安全性在于，只要正确地发布一个事实不可变的对象，那么在访问该对象时就不再需要进一步的同步。在每次修改时，都会创建并重新发布一个新的容器版本，从而实现可变性。写入时复制容器的迭代器保留一个指向底层基础数组的引用，这个数组当前位于迭代器的起始位置，由于它不会被修改，因此在对其进行同步时只需确保数组内容的可见性。因此，多个线程可以同时对这个容器进行迭代，而不会彼此干扰或者与修改容器的线程相互干扰。写入时复制容器返回的迭代器不会抛出ConcurrentModificationException，并且返回的元素与迭代器创建时的元素完全一致，而不必考虑之后修改操作所带来的影响。
显然，每当修改容器时都会复制底层数组，这需要一定的开销，特别是当容器的规模较大时。仅当迭代操作远远多于修改操作时，才应该使用写入时复制容器。
阻塞队列和生产者-消费者模式
阻塞队列提供了可阻塞的put和take方法，以及支持定时的offer和poll方法。如果队列已经满了，那么put方法将阻塞直到有空间可用；如果队列为空，那么take方法将会阻塞直到有元素可用。队列可以是有界的也可以是无界的，无界队列永远不会充满，因此无界队列上的put方法永远不会阻塞。
阻塞队列支持生产者-消费者这种设计模式。该模式将找出需要完成的工作与执行工作这两个过程分离开来，并把工作项放入一个待完成列表中以便随后处理，而不是找出后立即处理。