java.util.concurrent.atomic
一个小型工具包，支持单个变量上的无锁线程安全编程.
包含的类:
这些类的相关操作都是原子性的
java.util.concurrent
- 线程池
//线程池的创建 //创建一个线程池，该线程池重用固定数量的从共享无界队列中运行的线程。 //在任何时候，最多nThreads个线程同时处理任务。 //如果所有线程处于活动状态时又提交其他任务，则它们将在等待队列中直到有一个线程空闲可用。 //如果任何线程由于在关闭之前的执行期间发生故障而终止，如果需要执行后续任务，则新线程将占用它。 //池中的线程将一直存在，直到调用shutdown方法 。 //public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3); //向线程池中添加任务 es.execute(new Runnable(){});//可以添加多个任务 //但是最多有三个线程去执行这些任务,即最多只有三个任务同时执行 //线程池的关闭 es.shutdown();//所有任务执行完后关闭 es.shutdownNow(); //立即关闭，不管任务有没有执行完 //创建缓存的线程池 //创建一个根据需要创建新线程的线程池，但在可用时将重新使用以前构造的线程。 //这些池通常会提高执行许多短暂异步任务的程序的性能。 //调用execute将重用以前构造的线程（如果可用）。 //如果没有可用的线程，将创建一个新的线程并将其添加到该池中。 //未使达六十秒的线程将被终止并从缓存中删除。 //因此，长时间保持闲置的池将不会消耗任何资源 public static ExecutorService newCachedThreadPool() //创建只有单个线程的线程池 public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() //如何实现线程死掉后重新启动，通过单一线程池，这样这个线程死掉后，线程池会自动重新创建一个线程来替代 //调度线程池 ScheduledExecutorService se = Executors.newScheduledThreadPool(3); se.schedule(new Runnable() //3秒后执行 { @Override public void run() { System.out.println("bombing"); } }, 3, TimeUnit.SECONDS); se.scheduleAtFixedRate(new Runnable()//6秒后第一次执行，以后每隔两秒执行一次 { @Override public void run() { System.out.println("bombing"); } }, 6, 2, TimeUnit.SECONDS); se.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("bombing"); } }, 3, 2, TimeUnit.SECONDS);
Callable 与 Future 类似 dot net 的async与await
使用Callable来执行任务，Future获取结果，在使用到结果的时候如果Callable还没结束，程序会暂停并等待结果，就跟await一样
public class CallableAndFuture
{
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<String> future = es.submit(new Callable<String>()
{
@Override
public String call() throws Exception
{
Thread.sleep(2000);
return "Hello";
}
});
System.out.println("等待结果");
try
{
System.out.println("返回结果:"+future.get());
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
catch (ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
es.shutdown();
ExecutorService es1 = Executors.newFixedThreadPool(10);
CompletionService<Integer> completionService = new ExecutorCompletionService<>(es1);
for(int i=1;i<=10;i++)
{
final int sequence=i;
completionService.submit(new Callable<Integer>()
{
@Override
public Integer call() throws Exception
{
Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
return sequence;
}
});
}
for(int i=0;i<10;i++)
{
try
{
System.out.println(completionService.take().get());
}
catch (InterruptedException | ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
es1.shutdown();
}
}
java.util.concurrent.locks
主要的类与接口
//Lock接口
void lock() //获得锁。
void lockInterruptibly() //获取锁定，除非当前线程是 interrupted 。
Condition newCondition() //返回一个新Condition绑定到该实例Lock实例。
boolean tryLock() //只有在调用时才可以获得锁。
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) //如果在给定的等待时间内是空闲的，并且当前的线程尚未得到 interrupted，则获取该锁。
void unlock() //释放锁。
//使用规范
//当在不同范围内发生锁定和解锁时，
//必须注意确保在锁定时执行的所有代码由try-finally或try-catch保护，以确保在必要时释放锁定。
Lock l = ...; l.lock(); try { } finally { l.unlock(); }
//ReentrantLock
static class Outputer
{
Lock lock = new ReentrantLock();
public void output(String name)
{
lock.lock();
try
{
int len=name.length();
for(int i=0;i<len;i++)
{
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println();
}
finally
{
// TODO: handle finally clause
lock.unlock();
}
}
}
//基于读写锁的缓存
public class CacheDemo
{
private Map<String, Object> cache = new HashMap<>();
private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
public static void main(String[] args)
{
}
//这种思路不能很好的处理获取数据
//因为所有的获取数据都是互斥的，效率低
public synchronized Object getData1(String key)
{
Object value = cache.get(key);
if(value==null)
{
value=new Random().nextInt(100);
cache.put(key, value);
}
return value;
}
//锁降级：从写锁变成读锁；
//锁升级：从读锁变成写锁。
//读锁是可以被多线程共享的，写锁是单线程独占的。
//也就是说写锁的并发限制比读锁高。
/**
* 这种方法使用读写锁来处理缓存，同时读的时候不互斥，
*当有一个去修改的时候，转换为写锁
* @param key
* @return value
*/
public Object getData2(String key)
{
rwl.readLock().lock();
Object value = null;
try
{
value=cache.get(key);
if(value==null)//缓存中没有数据，去获取
{
rwl.readLock().unlock();//释放读锁
rwl.writeLock().lock(); //加写锁
try
{
value=cache.get(key);//为了防止多次写入
if(value==null)//为了防止多次写入
{
value=new Random().nextInt(100);
cache.put(key, value);
}
rwl.readLock().lock();
}
finally
{
// TODO: handle finally clause
rwl.writeLock().unlock();
}
}
}
finally
{
rwl.readLock().unlock();
}
return value;
}
}
/*
关于读写锁升级和降级的限制
1.因为同一个线程中，在没有释放读锁的情况下，就去申请写锁，这属于锁升级，ReentrantReadWriteLock是不支持的。
2.从写锁降级成读锁，并不会自动释放当前线程获取的写锁，仍然需要显示的释放，否则别的线程永远也获取不到写锁。
*/
Condition 线程通信
//利用condition进行线程间的通信
static class Business
{
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition1 = lock.newCondition();
private Condition condition2 = lock.newCondition();
private Condition condition3 = lock.newCondition();
private int flag=1;
public void sub(int i)
{
lock.lock();
try
{
while(flag!=1)
{
try
{
//this.wait();
condition1.await();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
for (int j = 1; j <= 10; j++)
{
System.out.println("sub thread sequence of " + j+",loop of "+i);
}
flag=2;
condition2.signal();
}
finally
{
// TODO: handle finally clause
lock.unlock();
}
}
public void sub2(int i)
{
lock.lock();
try
{
while(flag!=2)
{
try
{
//this.wait();
condition2.await();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
for (int j = 1; j <= 20; j++)
{
System.out.println("sub2 thread sequence of " + j+",loop of "+i);
}
flag=3;
condition3.signal();
}
finally
{
// TODO: handle finally clause
lock.unlock();
}
}
public void main(int i)
{
lock.lock();
try
{
while(flag!=3)
{
try
{
//this.wait();
condition3.await();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
for (int j = 1; j <= 100; j++)
{
System.out.println("main thread sequence of " + j+",loop of "+i);
}
flag=1;
//this.notify();
condition1.signal();
}
finally
{
// TODO: handle finally clause
lock.unlock();
}
}
}