Java平台类库包含了丰富的并发基础构建模块,例如线程安全的容器类以及各种用于协调多个相互协作的线程控制流的同步工具类。
同步容器类都是线程安全的,但在某些情况下可能需要额外的客户端加锁来保护复合操作。常见的复合操作包括:迭代、跳转(在容器内元素之间)、条件运算(例如“若没有则添加”)。
隐式迭代:某些情况下迭代操作会隐藏起来。如下代码中println调用Set的toString方法,然后对Set中的对象进行迭代调用toString方法:
- public class HiddenIterator {
- private final Set < Integer > set = new HashSet < Integer > ();
- public void addTenThings() {
- Random r = new Random();
- for (int i = 0; i < 10; i++) add(r.nextInt());
- System.out.println("Debug : " + set);
- }
- }
并发容器专门针对多个线程并发访问设计。
通过使用并发容器代替同步容器,可以极大提高伸缩性并降低风险。
1. ConcurrentHashMap:替代同步的基于散列Map,在其接口中增加了一些常见符合操作的支持,如“若没有则添加”、替换、有条件删除等。
ConcurrentHashMap使用了一种粒度更细的加锁机制:分段锁来实现更大程度的共享,能够在并发环境下提高吞吐量。
ConcurrentHashMap不能被加锁来执行独占访问。
在实际使用中,只有当应用程序需要加锁以进行独占访问时,才应该放弃使用ConcurrentHashMap。
ConcurrentHashMap中的原子操作:
方法 | 说明 |
---|---|
v putIfAbsent(K key,V value) | 仅当k没有相应的映射值时才插入 |
boolean remove(K key,V value) | 仅当k被映射到v时才移除 |
boolean replace(K key,V oldValue,V newValue) | 仅当k被映射到oldValue时才进行替换 |
V replace(K key,V newValue) | 仅当k被映射到某个值时才进行替换 |
- - LinkedBlockingQueue
- - ArrayBlockingQueue
- - PriorityBlockingQueue
串行线程封闭:线程封闭对象只能由一个线程拥有,但可以通过安全地发布该对象来“转移”所有权,在转移所有权后,也只有另一个线程能获得这个对象的访问权限,并且发布对象的线程不会再访问它。
线程阻塞的原因:
- 等待I/O操作结束
- 等待获得一个锁
- 等待从sleep方法醒来
- 等待另一个线程的计算结果
Thread.interrupt()用于中断线程。Thread.interrupt()方法不会中断一个正在运行的线程。这一方法实际上完成的是,在线程受到阻塞时抛出一个中断信号,这样线程就得以退出阻塞的状态。更确切的说,如果线程被Object.wait, Thread.join和 Thread.sleep三种方法之一阻塞,那么,它将接收到一个中断异常(InterruptedException),从而提早地终结被阻塞状态。
因此,如果线程被上述几种方法阻塞,正确的停止线程方式是设置共享变量,并调用interrupt()(注意变量应该先设置)。如果线程没有被阻塞,这时调用interrupt()将不起作用;否则,线程就将得到异常(该线程必须事先预备好处理此状况),接着逃离阻塞状态。在任何一种情况中,最后线程都将检查共享变量然后再停止。
同步工具类可以是任何一个对象,只要它根据其自身的状态来协调线程的控制流。阻塞队列可以作为同步工具类,其他类型的同步工具类还包括信号量(Semaphore)、栅栏(Barrier)以及闭锁(Latch)。
Java提供了闭锁的实现:CountDownLatch。它可以使一个或多个线程等待一组时间发生。闭锁状态包括一个计数器,该计数器被初始化为一个正数,表示需要等待的事件数量。countDown()方法递减计数器,表示有一个时间已经发生了;await()方法等待计数器到达0,表示所有需要等待的事件都已经发生,如果计数器非0,await会一直阻塞直到计数器为0,或等待中的线程中断、超时。
来源: https://yq.aliyun.com/articles/231720