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Java并发包基础回顾

Java并发包基础回顾

作者: 魂之挽歌w | 来源:发表于2020-09-06 15:12 被阅读0次

    1.ConcurrentHashMap

    原理:
    ConcurrentHashMap内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分,每个段其实就是一个小的HashTable,它们有自己的锁。只要多个修改操作发生在不同的段上,它们就可以并发进行。把一个整体分成了16个段(Segment.也就是最高支持16个线程的并发修改操作。这也是在重线程场景时减小锁的粒度从而降低锁竞争的一种方案。并且代码中大多共享变量使用volatile关键字声明,目的是第一时间获取修改的内容,性能非常好。

    2.HashTable和HashMap

    区别:hashtable采用sychonized封装是线程安全的,效率低;hashmap线程不安全,可以插入null键和null值

    3.Verctor和ArrayList

    1.ArrayList是最常用的List实现类,内部是通过数组实现的,它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能有间隔,当数组大小不满足时需要增加存储能力,就要讲已经有数组的数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时,需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此,它适合随机查找和遍历,不适合插入和删除。
    2.Vector与ArrayList一样,也是通过数组实现的,不同的是它支持线程的同步,即某一时刻只有一个线程能够写Vector,避免多线程同时写而引起的不一致性,但实现同步需要很高的花费,因此,访问它比访问ArrayList慢
    注意: Vector线程安全、ArrayList

    4.CountDownLatch

    利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A,它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行,此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。

    5.CyclicBarrier(信号量)

    CyclicBarrier初始化时规定一个数目,然后计算调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数。当线程数达到了这个数目时,所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。
    CyclicBarrier就象它名字的意思一样,可看成是个障碍, 所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。
    CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数, 此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后,所有其它线程被唤醒前被执行。

    class Writer extends Thread {
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;
        public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier){
             this.cyclicBarrier=cyclicBarrier;
        }
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ",正在写入数据");
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (Exception e) {
                // TODO: handle exception
            }
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ",写入数据成功.....");
            
            try {
                cyclicBarrier.await();
            } catch (Exception e) {
            }
            System.out.println("所有线程执行完毕..........");
        }
    
    }
    
    public class Test001 {
    
        public static void main(String[] args) {
            CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(5);
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                Writer writer = new Writer(cyclicBarrier);
                writer.start();
            }
        }
    
    }
    
    ###6.Semaphore
    Semaphore是一种基于计数的信号量。它可以设定一个阈值,基于此,多个线程竞争获取许可信号,做自己的申请后归还,超过阈值后,线程申请许可信号将会被阻塞。Semaphore可以用来构建一些对象池,资源池之类的,比如数据库连接池,我们也可以创建计数为1的Semaphore,将其作为一种类似互斥锁的机制,这也叫二元信号量,表示两种互斥状态。它的用法如下:
    availablePermits函数用来获取当前可用的资源数量
    wc.acquire(); //申请资源
    wc.release();// 释放资源
        // 创建一个计数阈值为5的信号量对象  
            // 只能5个线程同时访问  
            Semaphore semp = new Semaphore(5);  
              
            try {  
                // 申请许可  
                semp.acquire();  
                try {  
                    // 业务逻辑  
                } catch (Exception e) {  
              
                } finally {  
                    // 释放许可  
                    semp.release();  
                }  
            } catch (InterruptedException e) {  
              
            }  
    

    7.BlockingQueue

    在Java中,BlockingQueue的接口位于java.util.concurrent 包中(在Java5版本开始提供),由上面介绍的阻塞队列的特性可知,阻塞队列是线程安全的。
    在新增的Concurrent包中,BlockingQueue很好的解决了多线程中,如何高效安全“传输”数据的问题。通过这些高效并且线程安全的队列类,为我们快速搭建高质量的多线程程序带来极大的便利。本文详细介绍了BlockingQueue家庭中的所有成员,包括他们各自的功能以及常见使用场景。
    认识BlockingQueue
    阻塞队列,顾名思义,首先它是一个队列,而一个队列在数据结构中所起的作用大致如下图所示:
    从上图我们可以很清楚看到,通过一个共享的队列,可以使得数据由队列的一端输入,从另外一端输出;
    常用的队列主要有以下两种:(当然通过不同的实现方式,还可以延伸出很多不同类型的队列,DelayQueue就是其中的一种)
      先进先出(FIFO):先插入的队列的元素也最先出队列,类似于排队的功能。从某种程度上来说这种队列也体现了一种公平性。
      后进先出(LIFO):后插入队列的元素最先出队列,这种队列优先处理最近发生的事件。

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