并发编程8：多线程基础-JDK中的线程演化路线

Posted 2021-04-21 依码平川

概述

       关于并发编程，前面几篇内容主要从JVM原理层面介绍了“内存模型与线程”，“线程安全与锁优化”的相关内容，有了上面的理论基础，再学习java中的多线程编程就相对容易些。

      古人云 “读万卷书，不如行万里路”，今人也说“理论联系实践”，然而，在日常工作及面试过程中发现，有些同事虽然对原理性的知识有一定的了解，但落实到具体代码时，却又经常搞不清楚，针对此问题，在接下再来的章节中，我将重点从实践的角度出发，看如何驾驭多线程这匹野马。

       本文作为多线程基础内容的开篇，从JDK中的线程演化路线开始说起，因现在生产上大部分系统都运行在JDK8及以下版本，故本文梳理的特性范围限定在从JDK1到JDK8，主要是概览，了解下JDK中各版本都做了些什么，为后续细化处理做好铺垫。

JDK中多线程处理的演进

JDK1.0--JDK1.4

• 线程处理方式

• Thread(JDK1.0)

• Runnable(JDK1.0)

• synchronized

• volatile

• 实现局限性

• 无返回值

• 无异常处理

• 执行结果获取困难

• 缺少线程管理的原生支持

• 缺少api层面的锁处理(只能依赖synchronized)

• DCL(Double Check Locking 双重检查锁)具有不确定性

JDK1.5 _juc（重中之重）

• atomic(java中的13个原子操作类)

• 原子更新基本类型类

• AtomicBoolean

• AtomicInteger

• AtomicLong

• 原子更新数组

• AtomicIntegerArray

• AtomicLongArray

• AtomicReferenceArray

• 原子更新引用类型

• AtomicReference

• AtomicIntegerFieldUpdater

• AtomicMarkableReference

• 原子更新字段类

• AtomicIntegerFieldUpdater

• AtomicLongFieldUpdater

• AtomicStampedReference

• AtomicReferenceFieldUpdater

• locks

• Lock

• AbstractQueuedSynchronizer(AQS)

• ReentrantLock，Condition

• ReadWriteLock,ReentrantReadWriteLock

• Executor(线程池)

• Executor，ExecutorService，AbstractExecutorService

• ScheduledExecutorService

• ThreadPoolExecutor，ScheduledThreadPoolExecutor

• Executors(线程池工具)

• Future,FutureTask,CallBack

• 并发容器

• BlockingQueue系列：

• ArrayBlockingQueue

• LinkedBlockingQueue

• SynchronousQueue

• Concurrent系列：

• ConcurrentMap

• ConcurrentHashMap

• ConcurrentLinkedQueue

• CopyOnWrite系列：

• CopyOnWriteArrayList

• CopyOnWriteArraySet

• 并发框架

• CountDownLatch

• CyclicBarrier

• Semaphore

• Exchanger

JDK1.6_锁优化

• 主要优化点

• 自旋与自适应自旋

• 锁粗化与锁消除

• 偏向锁，轻量级锁，重量级锁

• 锁优化

• juc 扩展内容

• BlockingDeque

• ConcurrentSkipListMap

• ConcurrentSkipListSet

• AbstractOwnableSynchronizer

• AbstractQueuedLongSynchronizer

• LockSupport

• locks

• 并发容器

• 其他

JDK1.7_fork-join

• 扩展内容

• Fork/Join

• ConcurrentLinkedDeque

• juc

• 编程模型

• ForkJoinPool

• ForkJoinTask

• RecursiveAction

• Future的限制

• 无法手动完成

• 阻塞时结果返回

• 无法链式多个Future

• 无法合并多个Future结果

• 缺少异常处理

JDK1.8_completableFuture

• 扩展内容

• StampedLock

• DoubleAccumulator

• DoubleAdder

• LongAccumulator

• LongAdder

• juc.atomic

• juc.locks

• 引入CompletableFuture

• 编程模型

• CompletionStage

• CompletableFuture

• StampedLock

总结

      本文主要从JDK演化的角度梳理了各版本与并发编程相关的内容，从中可以发现JDK1.5这个版本非常重要，具有跨世纪颠覆性的意义，从源码的注释中可以看出，关于JAVA并发编程，代码基本上都是由“Doug Lea”大神完成，此人对于JAVA的贡献度不亚于JAVA之父——Gosling （詹姆斯·高斯林 ），有兴趣的可以上网了解下他。

      对于本章罗列出来的一堆类，您是似曾相识，还是素未蒙面呢？接下来的章节准备细细道来，这注定是一场艰难的跋涉，背好行囊，准备出发吧……