Java的一些并发包

2023-05-09 17:21:04 买帖  | 投诉/举报

篇首语:本文由小编为大家整理,主要介绍了Java的一些并发包相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

同步容器类

Vector和ArayList

        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。

        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。Vector与ArrayList的扩容并不一样,Vector默认扩容是增长一倍的容量,Arraylist是增长50%的容量

注意: Vector线程安全、ArrayList

Vector.add源码:

                      ?

ArrayList.add源码:

                 ?

由此,看出,Vectory方法使用synchronized同步函数方法写的,线程同步。

HashMap和HashTable:

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。HashTable的put方法源码中也使用synchronized同步方法实现的

synchronizedMap

      源码中使用同步代码块,将线程不安全额集合变为线程安全集合

      例: Collections.synchronizedMap(HashMap),将HashMap变成线程同步

ConcurrentHashMap

      ConcurrentMap接口下有俩个重要的实现 :

  1. ConcurrentHashMap
  2. 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。(在java8之后,摒弃了Segment的概念,改为用CAS算法

ConcurrentHashMap方法是明显效率要由于synchronizedMap的

 

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。 

CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数, 此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后,所有其它线程被唤醒前被执行。

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

例:

        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。(转)

public class SemaphoreTest     public static void main(String[] args) throws InterruptedException      /*   //表示最多支持多少个资源访问,        Semaphore semaphore=new Semaphore(3);        //申请资源        wc.acquire();         //释放资源        semaphore.release();*/        Semaphore semaphore=new Semaphore(3);     for(int i=0;i<=10;i++)         new Prarent(semaphore, "第"+i+"个").start();         class Prarent extends Thread   Semaphore wc;   String name ;    public Prarent(Semaphore wc, String name)         this.wc = wc;        this.name = name;        @Override    public void run()         //获取到资源后,立即减一,如5-1,代替wc.acquire();       int a= wc.availablePermits();       if(a>0)           System.out.println(name+"还有坑");       else            System.out.println(name+"没有坑了");               try             wc.acquire();            System.out.println(name+"获得坑");            Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));            System.out.println(name+"上完了");         catch (InterruptedException e)             e.printStackTrace();        finally             //释放资源            wc.release();            

 

 

以上是关于Java的一些并发包的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章