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JUC学习记录

3548人浏览 / 0人评论 / | 作者:因情语写  | 分类: JAVA基础  | 标签: JAVA

作者:因情语写

链接:https://www.qingyu.blue/article/50

声明:请尊重原作者的劳动,如需转载请注明出处


    先附上学习的博客地址:http://blog.csdn.net/cx8122389/article/details/70049425, 具体见该博客

    Java JUC 简介

    在Java 5.0 提供了java.util.concurrent(简称JUC )包,在此包中增加了在并发编程中很常用的实用工具类,用于定义类似于线程的自定义子系统,包括线程池、异步IO 和轻量级任务框架。提供可调的、灵活的线程池。还提供了设计用于多线程上下文中的Collection 实现等 

    原子,集合,线程,同步,线程池,锁,轻量级任务框架

    volatile 关键字(内存可见性)

    用volatile关键字修饰后:可以理解为直接在主存中进行共享数据的读写 

    原子变量CAS算法

     CAS 算法

  • CAS (Compare-And-Swap)是一种硬件对并发的支持,针对多处理器操作而设计的处理器中的一种特殊指令,用于管理对共享数据的并发访问。
  • CAS 是一种无锁的非阻塞算法的实现。
  • CAS 包含了3 个操作数: (1)需要读写的内存值V (2)进行比较的值A (3)拟写入的新值B
  • 当且仅当V 的值等于A 时,CAS 通过原子方式用新值B 来更新V 的值,否则不会执行任何操作。

    原子变量

     类的小工具包,支持在单个变量上解除锁的线程安全编程。事实上,此包中的类可将volatile值、字段和数组元素的概念扩展到那些也提供原子条件更新操作的类。

    类AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong 和AtomicReference 的实例各自提供对相应类型单个变量的访问和更新。每个类也为该类型提供适当的实用工具方法。

    AtomicIntegerArray、AtomicLongArray 和AtomicReferenceArray 类进一步扩展了原子操作,对这些类型的数组提供了支持。这些类在为其数组元素提供volatile 访问语义方面也引人注目,这对于普通数组来说是不受支持的。

    核心方法:boolean compareAndSet(expectedValue, updateValue)

    java.util.concurrent.atomic 包下提供了一些原子操作的常用类: 

    ConcurrentHashMap 锁分段机制

     Java 5.0 在java.util.concurrent 包中提供了多种并发容器类来改进同步容器的性能。ConcurrentHashMap 同步容器类是Java 5 增加的一个线程安全的哈希表。对与多线程的操作,介于HashMap 与Hashtable 之间。内部采用“锁分段”机制替代Hashtable 的独占锁。进而提高性能。 

    此包还提供了设计用于多线程上下文中的Collection 实现:ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet、CopyOnWriteArrayList 和CopyOnWriteArraySet。当期望许多线程访问一个给定collection 时,ConcurrentHashMap 通常优于同步的HashMap,ConcurrentSkipListMap 通常优于同步的TreeMap。当期望的读数和遍历远远大于列表的更新数时,CopyOnWriteArrayList 优于同步的ArrayList。

    CountDownLatch 闭锁

     CountDownLatch 一个同步辅助类,在完成一组正在其他线程中执行的操作之前,它允许一个或多个线程一直等待。 

    闭锁可以延迟线程的进度直到其到达终止状态,闭锁可以用来确保某些活动直到其他活动都完成才继续执行:

    确保某个计算在其需要的所有资源都被初始化之后才继续执行;

    确保某个服务在其依赖的所有其他服务都已经启动之后才启动;

    等待直到某个操作所有参与者都准备就绪再继续执行。

    实现Callable 接口

    Java 5.0 在java.util.concurrent 提供了一个新的创建执行线程的方式:Callable 接口。Callable 接口类似于Runnable,两者都是为那些其实例可能被另一个线程执行的类设计的。但是Runnable 不会返回结果,并且无法抛出经过检查的异常。Callable 需要依赖FutureTask ,FutureTask 也可以用作闭锁。

    Lock 同步锁

     在Java 5.0 之前,协调共享对象的访问时可以使用的机制只有synchronized 和volatile 。Java 5.0 后增加了一些新的机制,但并不是一种替代内置锁的方法,而是当内置锁不适用时,作为一种可选择的高级功能。ReentrantLock 实现了Lock 接口,并提供了与synchronized 相同的互斥性和内存可见性。但相较于synchronized 提供了更高的处理锁的灵活性。

    Condition 控制线程通信

    Condition 接口描述了可能会与锁有关联的条件变量。这些变量在用法上与使用Object.wait 访问的隐式监视器类似,但提供了更强大的功能。需要特别指出的是,单个Lock 可能与多个Condition 对象关联。为了避免兼容性问题,Condition 方法的名称与对应的Object 版本中的不同。在Condition 对象中,与wait、notify 和notifyAll 方法对应的分别是await、signal 和signalAll。Condition 实例实质上被绑定到一个锁上。要为特定Lock 实例获得Condition 实例,请使用其newCondition() 方法。

    ReadWriteLock 读写锁

     ReadWriteLock 维护了一对相关的锁,一个用于只读操作,另一个用于写入操作。只要没有writer,读取锁可以由多个reader 线程同时保持。写入锁是独占的。ReadWriteLock 读取操作通常不会改变共享资源,但执行写入操作时,必须独占方式来获取锁。对于读取操作占多数的数据结构。ReadWriteLock 能提供比独占锁更高的并发性。而对于只读的数据结构,其中包含的不变性可以完全不需要考虑加锁操作。

    线程八锁

    线程八锁的关键: * ①非静态方法的锁默认为 this, 静态方法的锁为 对应的 Class 实例 * ②某一个时刻内,只能有一个线程持有锁,无论几个方法。

    线程池

    第四种获取线程的方法:线程池,一个ExecutorService,它使用可能的几个池线程之一执行每个提交的任务,通常使用Executors 工厂方法配置。线程池可以解决两个不同问题:由于减少了每个任务调用的开销,它们通常可以在执行大量异步任务时提供增强的性能,并且还可以提供绑定和管理资源(包括执行任务集时使用的线程)的方法。每个ThreadPoolExecutor 还维护着一些基本的统计数据,如完成的任务数。
    为了便于跨大量上下文使用,此类提供了很多可调整的参数和扩展钩子(hook)。但是,强烈建议程序员使用较为方便的Executors 工厂方法,它们均为大多数使用场景预定义了设置。

    

    线程调度

    一个ScheduledExecutorService,可安排在给定的延迟后运行或定期执行的命令。

    ForkJoinPool 分支/合并框架工作窃取

   

Fork/Join 框架与线程池的区别


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