java高并发编程

synchronized

  • 锁定的不是代码块，方法，而是对象，一定要明确，也就是对象锁

  • 静态的属性和方法要锁定当前类的Class对象，也就是所谓的类锁
public static void mm(){
    synchronized(T.class) {
        count--; 
    }
}

  • 同步方法和非同步方法同时存在时，非同步方法可以被多个占有该对象的线程同时调用

  • synchronized获得的锁是可重入的，包括子类调用父类的同步方法

  • 异常会导致锁释放

  • 尽量使用细粒度的锁

volatile

  • java线程模型？JMM

  • volatile只保证了可见性，synchronized保证可见性和原子性，synchronized比volatile效率低

Atom*

  • 方法都是原子性的，简单的同步效率高

  • 但是多个方法不构成原子性

其他

  • 不要用字符串做锁定对象
  • 锁定对象o如果变成另一个对象，则锁定的对象发生改变，所以应该避免

wait和notify

  • sleep不释放锁
  • notify只是唤醒一个线程，但是不释放锁
  • wait释放锁

CountDownLatch门闩/syclicbarrier/semaphore

  • 不需要锁定对象，也就不需要synchronized
  • 线程中await等待门闩打开
  • 使用countDown减到0就启动并继续执行线程

ReentrantLock重入锁

  • 需要手动释放锁lock,unlock
  • 可以使用trylock来获取是否拿到锁，然后做判断处理，可以指定时间
  • 和synchronized不存在性能区别
  • lockInterruptibly可以对interrupt方法做出反馈
  • ReentrantLock可以指定为公平锁，谁等的时间长把锁给谁，synchronized就是竞争锁没有公平锁，公平锁效率比竞争锁低

生产者消费者

  • wait 99%的情况下和while一起使用，在被notify之后再判断一次，而if就不会做
  • 永远使用notifyAll不适用notify
  • Lock Condition，可以精确控制哪些线程被叫醒

ThreadLocal

  • 自己线程自己用，别的线程用不了，需要自己做，互相之间没影响
  • ThreadLocal是空间换时间，synchronized是时间换空间，ThreadLocal时间效率更高

线程安全的单例模式Singleton

  • 不加锁同时实现懒加载

并发容器Map/Set

  • ConcurrentHashMap要比Hashtable效率高，Hashtable是加锁，ConcurrentHashMap是把数据分了16份只锁其中一段，而1.8使用CAS，所以效率高，同样也比Collection.synchronized要高
  • ConcurrentSkipListMap用于高并发排序，跳表

并发容器队列

  • CopyOnWriteArrayList，写的时候非常费时间，读的时候不用加锁，适合写少读多，只能保证最终数据一致性
  • Collection.synchronized可以把list专成加锁的list
  • Queue高并发分类
    • ConcurrentLinkedQueue
    • BlockingQueue
      • LinkedBlockingQueue
      • ArrayBlockingQueue，BQ在put时如果满了就会等待，take如果空了就会等待
      • TransferQueue
      • SynchronousQueue
    • DelayQueue
  • ConcurrentQueue，offer方法类似于add，但是offer在有界的情况下不会报异常只会返回boolean，poll方法把第一个（index=0）拿出来并且删掉，peek方法则是把第一个拿出来但不删除
  • Deque为双端队列
  • DelayQueue中每个元素都有等待时间，可以用来定时执行任务
  • LinkedTransferQueue是生产者发现消费者在的话就不往队列里扔了直接发给生产者，transfer方法先执行会导致阻塞，实时消息处理使用的比较多
  • SynchronousQueue没有容量的队列，容量为0，消费者必须马上消费掉，所以不能用add函数，只能用put实际上调用的是transfer

相关工具类

  • Executor
  • ExecutorService的excute函数自动调用没有返回值的runnable，submit可以执行有返回值和没有返回值的callable和runnable，所有的java线程池都实现了该接口
  • callable有返回值和runnable没有，其他差不多
  • Executors是工具类，有一些工厂方法
  • FutureTask，通过get方法阻塞获取结束的值，是把Callable做了个包装好放进线程中启动

线程池

  • FixedThreadPool固定个数线程池
  • CachedThreadPool缓存线程池，里面的线程有生存周期，默认60s
  • SingleThreadExecutor只有一个线程
  • ScheduledThreadPool以固定频率来执行任务
  • WorkStealingPool每个线程都维护自己的一个任务，执行完自己的之后会从别人的那里偷任务执行，是daemon线程，精灵线程，主线程结束还会存在但看不到输出，封装了ForkJoinPool
  • ForkJoinPool分叉合并线程池，RecursiveAction没有返回值所以不能join使用runnable，RecursiveTask有返回值可以join，join本身是阻塞的，用于大规模数据计算
  • ThreadPoolExecutor所有的线程池底层都是他实现的，可以用它做自定义线程池
  • ParallelStreamAPI

参考资料

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