面试刷题19:并发工具包有哪些工具？

Posted 2021-03-03 snidget

java.util.concurrent包提供了大量的并发工具。




大家好，我是李福春，今天的题目是：


java提供的并发工具有哪些？


答：java.util.concurrent工具包中提供的工具分4大类。


一， 同步工具，CountDownLatch, CyclicBarrier , Semaphore ;
二， 并发安全容器， ConcurrentHashMap,ConcurrentSkipListMap,
CopyOnWriteArrayList,CopyOnWriteArraySet;
三，并发安全队列，主要用在线程池上，ArrayBlockingQueue,SynchronousQueue,PriorityBlockingQueue；
四，并发线程池executor框架；

同步工具

semaphore

信号量，设置并发访问的线程数量。


一般要结对使用： try{s.acquire();}finally{s.release()}

package org.example.mianshi.synctool;

import java.util.concurrent.Semaphore;

/**
 * 创建日期:  2020/3/30 14:24
 * 描述:     信号量应用
 *
 * @author lifuchun
 */

public class SemaphoreApp {


    public static void main(String[] args) {

        Semaphore semaphore = new Semaphore(0);

        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new MyThread(semaphore).start();
        }

        System.out.println("go ```");
        semaphore.release(5);


    }

    public static class MyThread extends Thread {

        private Semaphore semaphore;

        public MyThread(Semaphore semaphore) {
            this.semaphore = semaphore;
        }

        @Override
        public void run() {

            try {

                semaphore.acquire();

                System.out.println(System.currentTimeMillis() + " :" + Thread.currentThread().getName() + " -execute ```");

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                semaphore.release();
            }


        }
    }


}

CountDownLatch

设置线程等待某些操作完成；


其它线程完成了，调用 c.countDown（）


当c的value=0，即执行 其它线程在 await（）方法后面逻辑。

package org.example.mianshi.synctool;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.stream.IntStream;

/**
 * 创建日期:  2020/3/30 14:38
 * 描述:     countDownLatch的例子
 * @author lifuchun
 */

public class CountDownLatchApp {

    public static void main(String[] args) {

        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);

        new Thread(() -> {

            try {
                countDownLatch.await();

                System.out.println("后置任务");


            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();


        IntStream.rangeClosed(1, 10)
                .forEach(i -> new MyThread(countDownLatch).start());


    }

    public static class MyThread extends Thread {

        private CountDownLatch countDownLatch;

        public MyThread(CountDownLatch countDownLatch) {
            this.countDownLatch = countDownLatch;
        }

        @Override
        public void run() {

            countDownLatch.countDown();

            System.out.println("前置任务");


        }
    }

}

CyclicBarrier

允许多个线程同时到达某个屏障。 设置并发执行的线程数量。


一般调用await()方法，当数量达到预设的数量N,则统一执行await（）方法后面的逻辑，会自动重置。

package org.example.mianshi.synctool;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.stream.IntStream;

/**
 * 创建日期:  2020/3/30 14:49
 * 描述:     cyclicBarrier的应用
 *
 * @author lifuchun
 */

public class CyclicBarrierApp {

    public static void main(String[] args) {

        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3, CyclicBarrierApp::run);

        IntStream.rangeClosed(1, 30)
                .forEach(i -> new MyThread(cyclicBarrier).start());

    }

    private static void run() {
        System.out.println("reset , start again !");
    }

    public static class MyThread extends Thread {

        private CyclicBarrier cyclicBarrier;

        public MyThread(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }

        @Override
        public void run() {

            try {
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("do my work!");

        }
    }

}

同步安全容器

类层级如下图：









场景选择：


1， 如果注重的是并发放入和获取的速度，使用ConcurrentHashMap ;?


2, 如果注重顺序，并且频繁并发修改大量的数据，使用ConcurrentSkipListMap




CopyOnWrite*防御复制：


add,set,remote操作都会copy原数组，修改完成之后替换原来的数组，代价比较大，适合读多写少的场景；

小结

本篇回答了java.util.concurrent工具包中的分类的工具，主要介绍了3个同步工具，Semaphore , CountDownLatch, CyclicBarrier? ;


然后画出了并发安全容器的类层级图，分析了不同的场景下如何选择合适的并发安全容器。

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