java并发包

Posted 2021-03-22 求知若渴的蜗牛

Vector与ArrayList区别

1.ArrayList是最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能有间隔，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要讲已经有数组的数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。

2.Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步，即某一时刻只有一个线程能够写Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢

注意: Vector线程安全、ArrayList

 

HasTable与HasMap

1.HashMap不是线程安全的 

HastMap是一个接口 是map接口的子接口，是将键映射到值的对象，其中键和值都是对象，并且不能包含重复键，但可以包含重复值。HashMap允许null key和null value，而hashtable不允许。

2.HashTable是线程安全的一个Collection。

3.HashMap是Hashtable的轻量级实现（非线程安全的实现），他们都完成了Map接口，主要区别在于HashMap允许空（null）键值（key）,由于非线程安全，效率上可能高于Hashtable。
HashMap允许将null作为一个entry的key或者value，而Hashtable不允许。
HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsvalue和containsKey。

注意: HashTable线程安全，HashMap线程不安全。

synchronizedMap

 Collections.synchronized*(m) 将线程不安全额集合变为线程安全集合
 

ConcurrentHashMap

ConcurrentMap接口下有俩个重要的实现 :
ConcurrentHashMap
ConcurrentskipListMap (支持并发排序功能。弥补ConcurrentHas hMa p)
ConcurrentHashMap内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分，每个段其实就是一个
小的HashTable,它们有自己的锁。只要多个修改操作发生在不同的段上，它们就可以并
发进行。把一个整体分成了16个段(Segment.也就是最高支持16个线程的并发修改操作。
这也是在重线程场景时减小锁的粒度从而降低锁竞争的一种方案。并且代码中大多共享变
量使用volatile关键字声明，目的是第一时间获取修改的内容，性能非常好。

 

CountDownLatch
CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A，它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行，此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。

public class Test002 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		System.out.println("等待子线程执行完毕...");
		CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);
		new Thread(new Runnable() {

			@Override
			public void run() {
				System.out.println("子线程," + Thread.currentThread().getName() + "开始执行...");
				countDownLatch.countDown();// 每次减去1
				System.out.println("子线程," + Thread.currentThread().getName() + "结束执行...");
			}
		}).start();
		new Thread(new Runnable() {

			@Override
			public void run() {
				System.out.println("子线程," + Thread.currentThread().getName() + "开始执行...");
				countDownLatch.countDown();
				System.out.println("子线程," + Thread.currentThread().getName() + "结束执行...");
			}
		}).start();

		countDownLatch.await();// 调用当前方法主线程阻塞  countDown结果为0, 阻塞变为运行状态
		System.out.println("两个子线程执行完毕....");
		System.out.println("继续主线程执行..");
	}

}

CyclicBarrier

CyclicBarrier初始化时规定一个数目，然后计算调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数。当线程数达到了这个数目时，所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。 

 CyclicBarrier就象它名字的意思一样，可看成是个障碍， 所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。

 

class Writer extends Thread {
	private CyclicBarrier cyclicBarrier;
	public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier){
		 this.cyclicBarrier=cyclicBarrier;
	}
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ",正在写入数据");
		try {
			Thread.sleep(3000);
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
		System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ",写入数据成功.....");
		
		try {
			cyclicBarrier.await();
		} catch (Exception e) {
		}
		System.out.println("所有线程执行完毕..........");
	}

}

public class Test001 {

	public static void main(String[] args) {
		CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(5);
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			Writer writer = new Writer(cyclicBarrier);
			writer.start();
		}
	}

}

Semaphore

Semaphore是一种基于计数的信号量。它可以设定一个阈值，基于此，多个线程竞争获取许可信号，做自己的申请后归还，超过阈值后，线程申请许可信号将会被阻塞。Semaphore可以用来构建一些对象池，资源池之类的，比如数据库连接池，我们也可以创建计数为1的Semaphore，将其作为一种类似互斥锁的机制，这也叫二元信号量，表示两种互斥状态。它的用法如下：

availablePermits函数用来获取当前可用的资源数量

wc.acquire(); //申请资源

wc.release();// 释放资源

// 创建一个计数阈值为5的信号量对象  
    	// 只能5个线程同时访问  
    	Semaphore semp = new Semaphore(5);  
    	  
    	try {  
    	    // 申请许可  
    	    semp.acquire();  
    	    try {  
    	        // 业务逻辑  
    	    } catch (Exception e) {  
    	  
    	    } finally {  
    	        // 释放许可  
    	        semp.release();  
    	    }  
    	} catch (InterruptedException e) {  
    	  
    	}  

案例:

需求: 一个厕所只有3个坑位，但是有10个人来上厕所，那怎么办？假设10的人的编号分别为1-10，并且1号先到厕所，10号最后到厕所。那么1-3号来的时候必然有可用坑位，顺利如厕，4号来的时候需要看看前面3人是否有人出来了，如果有人出来，进去，否则等待。同样的道理，4-10号也需要等待正在上厕所的人出来后才能进去，并且谁先进去这得看等待的人是否有素质，是否能遵守先来先上的规则。

代码:

class Parent implements Runnable {
	private String name;
	private Semaphore wc;
	public Parent(String name,Semaphore wc){
		this.name=name;
		this.wc=wc;
	}
	@Override
	public void run() {
		try {
			// 剩下的资源(剩下的茅坑)
			int availablePermits = wc.availablePermits();
			if (availablePermits > 0) {
				System.out.println(name+"天助我也,终于有茅坑了...");
			} else {
				System.out.println(name+"怎么没有茅坑了...");
			}
			//申请茅坑 如果资源达到3次，就等待
			wc.acquire();
			System.out.println(name+"终于轮我上厕所了..爽啊");
			   Thread.sleep(new Random().nextInt(1000)); // 模拟上厕所时间。
			System.out.println(name+"厕所上完了...");
			wc.release();
			
		} catch (Exception e) {

		}
	}
}
public class TestSemaphore02 {
	public static void main(String[] args) {
		// 一个厕所只有3个坑位，但是有10个人来上厕所，那怎么办？假设10的人的编号分别为1-10，并且1号先到厕所，10号最后到厕所。那么1-3号来的时候必然有可用坑位，顺利如厕，4号来的时候需要看看前面3人是否有人出来了，如果有人出来，进去，否则等待。同样的道理，4-10号也需要等待正在上厕所的人出来后才能进去，并且谁先进去这得看等待的人是否有素质，是否能遵守先来先上的规则。
         Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
		for (int i = 1; i <=10; i++) {
			 Parent parent = new Parent("第"+i+"个人,",semaphore);
			 new Thread(parent).start();
		}
	}
}