java多线程编程实践

1、Concurrent In Java2011-3-延昭&陈汝烽Concurrent In Javaconcurrentl 供的集合=ConcurrentHashMapBlockingQueue_SynchronousQueueExchangerCopyOnWriteArrayOopyQnWHteArraySet_TimeUnit2._ThreadPoolExecutorServceL.ThreadPoolExecutor_ScheduledExecutorService_Executors_ExecutorCompletionService3._java.util.concurrent.loc

2、ks3.1_Lock_&_ReentrantLock3.2_ReadWriteLock_&_ReentrantReadWriteLock4.同步辅助类4 1 CountDownlatch4 2 CyclicBarrier4 3 Semaphoreconcurr所发包，让你易于编写并发程序。并发下我们经常需要使用的基础设施和解决 的问题有ThreadPool、Lock、管道、集合点、线程之间等待和唤醒、线程间数据传输、 共享资源访问控制、并发线程之间的相互等待，等待。concurred供的工具能够解决绝大部分的场景，还能提高程序吞吐量。现代的服务器多采用多核 CPU从而不同线程之间有可能真正地在

3、同时运行而不是cpu寸间切片。在处理大计算量的程序上要尽可能利用CPU；核特性，提高系统吞吐量。并发编程主要面临三个问题：1如何让多个线程同时为同一个任务工作（并发编程设计）2多个线程之间对共享资源的争用。3多个线程之间如何相互合作、传递数据concurred是供的集合concurr向直接提供了标准集合的一些实现，在下面做简单介绍。在大部分情况下可以使用它 们提供高并发环境下对集合访问的吞吐量。ConcurrentHashMapMap勺一个并发实现。在多线程环境下，它具有很高的吞吐量和具备可靠的数据一致性。它支持 并发读和一定程度的并发修改(默认161并发，可以通过构造函数修改)。HashMa

4、p实现是非线程安全的，高并发下会ge3法常会死锁，有白时候会表现为CPIM高不下。public V get(Object key) if (key = null)return getForNullKey();int hash = hash(key.hashCode();for (Entry e = tableindexFor(hash, table.length);e != null;e = e.next) Object k;if (e.hash = hash & (k = e.key) = key | key.equals(k) return e.value; return null; 在g

5、e臊作里面for环取对象的操作，由于高并发同时读写，砧循环的结果变得不可预知，所以有可能一直循环。所以高并发环境下尽量不要直接使用HashM ap寸系统造成的影响很难排除。和 Collections.synchronizedMap(new HashMap(.C)oncurrentHashMa讲发的环境下有着更优秀的吞吐量。因为 ConcurrentHashMap持写并发，基本原理是内部分段，分 段的数量决定着并发程度。通过 concurrencyLe源可以设置。如果你能预期并发数量那么设 置该参数可以获取更优吞吐量。另外为 ConcurrentHashMOpffi了 ：putIfAbsent(

6、K key, V value);boolean remove(Object key, Object value);boolean replace(K key, V oldValue, V newValue);replace(K key, V value);这四个一致性的操作方法。1.2BlockingQueueBlockingQueue了一个接口，继承了Queu接口。Queue一种数据结构，意思是它的项以先入先出(FIFO顺序存储。BlockingQueu我们提供了一些多线程阻塞语义的方法，新增和重定义了一些方法插入:抛出异常返回的布尔值阻塞超时插入add(e)offer(e)put(e)of

7、fer(e,time, unit) _移除remove()pol()take：)poll(timie, unit) _检查element()pet虫()BlockingQueu线程安全的，非常适合多个生产者和多个消费者线程之间传递数据。形象地理解，BlockingQueue有很多格子的传输带系统，不过当你(生产者)调用 pu昉法的 时候，如果有空闲的格子那么放入物体后立刻返回，如果没有空闲格子那么一直处于等待状态。ad昉法意味着如果没有空闲格子系统就会报警，然后如果处理该报警则按照你的意愿。offe方法优先于ad昉法，它通过返回tru或flaser告诉你是否放入成功。offe超时方法，如果不空

8、闲 的情况下，尝试等待一段时间。BlockingQueue多实现 ArrayBlockingQDelayQueLinkedBlockingDeque linkedBlockingQPeioeityBlockingQSynchronousQueue补充Dueue个双向队列，可以当做堆栈来使用。BlockingQueueThreadPool作为任务队列来使用，用来保存没有立刻执行的工作任务对SynchronousQueueSychronousQ最iBlockingQueUe个实现，它看起来是一个队列，但是其实没有容量，是特定条件下的一个精简实现。做个比喻，SychronousQueue就像一个接力

9、棒，现在有两个运动员交棒者和接棒者（线程） 要做交接。在交接点，交棒者没有交出之前是不能松开的（一种等待状态），接棒者在接到棒之 前是必须等待。换一句话说不管谁先到交接点，必须处于等待状态。在生产者和消费者模型中。如果生产者向SychronousQ遴ue pu臊作，直到有另外的消费者线程进行tak摭作时才能返回。对消费者也是一样，tak操作会被阻塞，直到生产者 put在这种生产者利费者模型下，生产者和消费者是进行手对手传递产品，在消费者消费一个产品之 前，生产者必须处于等待状态。它给我们提供了在线程之间交换单一元素的极轻量级方法, 并且具有阻塞语义。提示：上面举例中有写局限性。其实生产者和消费

10、者进程是可以任意数量的。M N。生产线程之间会对SychronousQueue争用，消费者也是一样。对SychronousQueue于其他语境中 会合通道或 连接点问题。它非常适合于传递性 设计，在这种设计中，在一个线程中运行的对象要将某些信息、事件或任务传递给在另 个线程中运行的对象，它就必须与该对象同步。Exchanger是SychronousQueue向实现。用来伙伴线程间交互对象。Exchange甫旨在比如遗传算法和管道设计中很有用。形象地说，就是两个人在预定的地方交互物品，任何一方没到之前都处于等待状态。CopyOnWriteArrayLoptyOnWriteArraySet它们分别是Lis腰口和Se腰口的实现。正如类名所描述的那样，当数据结构发生变化的时候，会 复制自身的内容，来 保证一致性。大家都知道复制全部副本是非常昂贵的操作，看来这是一个非常不好的实现。事实上没有最好和最差的方案，只有最合适的方案。一般情况下，处理多线程同步问题，我们倾向使用同步的ArrayList ，但同步也有其成本。那么在什么情况下使用 CopyOnWHteArrayLstCopyOnWriteArraySet 数据量小。 对数据结构的修改是偶然发生的，相