Java并发包提供了哪些线程安全类

2024-04-30 08:48

本文主要是介绍Java并发包提供了哪些线程安全类,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、Java并发包提供的线程安全类

  • 提供了比synchronized更高级的各种同步结构。比如ReentrantLock,Semaphore,CountDownLatch,CyclicBarrier等。
  • 各种线程安全的容器,比如ConcurrentHashMap,有序的ConcurrentSikpListMap,以及利用快照机制,实现线程安全的动态数组CopyOnWirteArrayList。
  • 各种并发队列实现。比如各种BlockingQueue的实现,ArrayBlockingQueue,PriorityBlockingQueue,SynchronousQueue等。
  • 强大的Executor框架,可以创建各种不同的线程池,调度任务运行等。

二、为什么要使用多线程编程

上面提到了并发包中的线程安全类。对于多线程编程,基本上出于以下目的:

  • 利用多线程提高程序的扩展能力,以达到业务对吞吐量的要求
  • 协调线程间交互、调度,以完成业务逻辑

三、Semaphore,CountDownLatch,CyclicBarrier的使用

Semaphore(信号量)

信号量为多线程协作提供了更强大的控制方法。从广义上来说,信号量是对锁的扩展。无论是synchronized还是ReentrantLock,一次都只允许一个线程访问资源,而信号量可以指定多个线程同时访问一个资源。

public class SemapDemo implements Runnable{final Semaphore semaphore = new Semaphore(5);@Overridepublic void run(){try{semaphore.acquire();//模拟耗时操作Thread.sleep(2000);System.out.println(Thread.currentThread().getId()+"done");semaphore.release();}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args){ExecutorService exec=Executors.newFixedThreadPool(20);final SemapDemo demo=new SemapEdmo();for(int i=0;i<20;i++){exec.submit(demo);}
}

上述代码中,第7行到第9行是临界区代码,系统会限制执行这段代码的线程数。在代码第2行,申明了一个包含5个许可的信号量,意味着最多同时可以有5个线程进入临界区。申请信号量使用acquire()操作,离开时必须使用release()释放。否则可以进入临界区的线程越来越少,最后不可访问。

CountDownLatch(倒计时器)

倒计时器,顾名思义,就是让其他线程都准备好,主线程才会继续执行。类似火箭发射,当各项检查都执行完毕,才会进行点火。

public class CountDownLatchDemo implements Runnable{static final CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(10);    //一共有10个任务static final CountDownLatchDemo demo=new CountDownLatchDemo();@Overridepublic void run(){try{//模拟检查任务Thread.sleep(new Random().newInt(10)*1000);System.out.println("check complete");countDownLatch.countDown();            //通知倒计时器,有一个任务已经完成,倒计时器可以减一了}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException{ExceutorService exec=Executors.newFixedThreadPool(10);for(int i=0;i<10;i++){exec.submit(demo);}//等待检查countDownLatch.await();       //等待十个任务都完成后,才可以继续,否则一直等待//发射火箭System.out.println("Fire");exec.shutdown();
}

CyclicBarrier(循环栅栏)

CyclicBarrier是另一种多线程并发控制工具,和CountDownLatch类似,它可以实现线程间的计数等待,但它的功能比CountDownLatch更加强大,可以实现循环等待。

 

这篇关于Java并发包提供了哪些线程安全类的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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