并发容器

BlockingQueue

ArrayBlockingQueue

LinkedBlockingQueue

PriorityBlocking

DelayQueue

SynchronousQueue

BlockingDeque

CopyOnWrite

CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArraySet

ConcurrentLinkedQueue/Deque

ConcurrentHashMap

ConcurrentSkipListMap/Set

同步工具类

AQS实现类

AQS是一个用于构建锁、同步器等线程协作工具类的框架，有了AQS后，很多用于线程协作的工具类都可以很方便的被写出来

内部使用了AQS（AbstractQueuedSynchronizer）下的工具类

1. CountDownLatch（CyclicBarrier->ReentrantLock->AQS）
2. Semaphore
3. ThreadPoolExecutor
4. ReentrantLock
5. ReentrantLockReadWriteLock

一下介绍各个工具类的使用（源码部分，等看完后，后续补充详细说明）

CountDownLatch

作用：计数器

源码

实战

作用一：一个线程等待其他多个线程都执行完毕，再继续自己的工作：

    @Testpublic void countdownlatchTest() throws InterruptedException {final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);for (int i = 0; i < 5; i++) {final int finalI = i;threadPool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(finalI + "开始跑步！");//把倒数值-1，那么之前awiat等待的线程会被唤醒countDownLatch.countDown();}});}System.out.println("等待5个运动员都跑完");//调用await方法的线程开始等待，直到倒数结束countDownLatch.await();System.out.println("所有人都跑完了，比赛结束");}

作用二：多个线程等待某一个线程的信号，同时开始执行

    @Testpublic void countdownlatch2() throws InterruptedException {ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);for (int i = 0; i < 5; i++) {final int finalI = i;threadPool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(finalI + "ready");try {countDownLatch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(finalI + "run");}});}Thread.sleep(5000);System.out.println("start run!");countDownLatch.countDown();}

CyclicBarrier

源码

从源码中可以看出，CyclicBarrier利用可重入锁ReentrantLock和Condition
实战

CyclicBarrier构造出一个集结点，当某一个线程执行await（）当时候，它就会到这个集结点开始等待，等待达到预定值等待到线程就会统一出发

    public void cyclicBarrierTest() throws InterruptedException {CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3, new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("集结完毕，准备出发");}});//重复利用for (int i = 0; i < 6; i++) {new Thread(new Task(i, cyclicBarrier)).start();}Thread.sleep(1000 * 100000);}class Task implements Runnable {private int id;private CyclicBarrier cyclicBarrier;public Task(int i, CyclicBarrier cyclicBarrier) {this.id = i;this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;}@Overridepublic void run() {System.out.println("同学" + id + "现在从大门出发");try {Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));System.out.println("同学" + id + "到了自行车驿站，开始等待其他人到达");cyclicBarrier.await();System.out.println("同学" + id + "开始骑车");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (BrokenBarrierException e) {e.printStackTrace();}}}

Semaphore

信号量用来控制需要限制并发访问量的资源

源码


实战

    @Testpublic void semaphoreTest() throws Exception {final Semaphore semaphore = new Semaphore(2);ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1000);for (int i = 0; i < 1000; i++) {final int finalI = i;executorService.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {semaphore.acquire();Thread.sleep(3000);System.out.println(finalI + "run");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {semaphore.release();}System.out.println("--------");}});}Thread.sleep(1000 * 100000);}

ReentrantLock

源码


实战
未使用锁情况：出现线程安全问题

    @Testpublic void ReentrantLockTest() {ReentrantLock lock = new ReentrantLock();CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);//模拟10个并发for (int i = 0; i < 10; i++) {final int n = i;new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println(n + " 线程变成运行状态，等待命令");try {countDownLatch.await();/*** tryLock的方法就是试一下，如果能得到锁，就返回真，如果当时得不到，马上就返回假，绝不等。tryLock(时间)的用法就是 在规定的时间内设法得到锁。如果在规定的时间内最终不能得到锁，就返回假。* tryLock()方法只有在成功获取了锁的情况下才会返回true，如果别的线程当前正持有锁，则会立即返回false*/
//                        while (!lock.tryLock()) ;compute(n);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {//                        lock.unlock();}}}).start();}try {Thread.sleep(300);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程创建完毕，准备计数！");countDownLatch.countDown();try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("计数结果：" + k);}private void compute(int n) {for (int j = 0; j < 10000; j++) {if (n % 2 == 0) {k--;} else {k++;}}}

采用锁情况：返回结果为0，没有线程安全问题

    @Testpublic void ReentrantLockTest() {ReentrantLock lock = new ReentrantLock();CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);//模拟10个并发for (int i = 0; i < 10; i++) {final int n = i;new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println(n + " 线程变成运行状态，等待命令");try {countDownLatch.await();/*** tryLock的方法就是试一下，如果能得到锁，就返回真，如果当时得不到，马上就返回假，绝不等。tryLock(时间)的用法就是 在规定的时间内设法得到锁。如果在规定的时间内最终不能得到锁，就返回假。* tryLock()方法只有在成功获取了锁的情况下才会返回true，如果别的线程当前正持有锁，则会立即返回false*/while (!lock.tryLock()) ;compute(n);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}}).start();}try {Thread.sleep(300);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程创建完毕，准备计数！");countDownLatch.countDown();try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("计数结果：" + k);}private void compute(int n) {for (int j = 0; j < 10000; j++) {if (n % 2 == 0) {k--;} else {k++;}}}

ReentrantLockReadWriteLock

多线程情况下：读-写互斥、写-读互斥、写-写互斥、读-读共享
使用场景：
对于数据比较敏感的场景，
读锁：在读取数据时是不能出现多次读取不一致的情况的，这点有点像可重复读和幻读，
写锁：写数据时，又不能同时读取数据

 参考博客：https://www.cnblogs.com/zxporz/p/10874853.html

源码

实战

   private final Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();private final ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();private final Lock readLock = lock.readLock();private final Lock writeLock = lock.writeLock();public Integer get(String key) {readLock.lock();try {return map.get(key);} finally {readLock.unlock();}}public Set<String> allKeys() {readLock.lock();try {return map.keySet();} finally {readLock.unlock();}}public Integer put(String key, Integer value) {writeLock.lock();try {return map.put(key, value);} finally {writeLock.unlock();}}public void clear() {writeLock.lock();try {map.clear();} finally {writeLock.unlock();}}

ThreadPoolExecutor

用来构建线程池

源码


实战

    @Testpublic void threadpoolExcutorTest() throws ExecutionException, InterruptedException {ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 3, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(10),new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());/*** 模拟20个并发，3个核心线程数、最大线程数5个，阻塞队列容量为10，* 此时处理流程？** 取决于用何种拒绝策略* 1.如果用到是默认拒绝策略：AbortPolicy 此时程序直接抛出RejectedExecutionException到RuntimeException异常，* 为unchecked异常，如果不手动捕获程序就会异常退出* java.util.concurrent.RejectedExecutionException: Task java.util.concurrent.FutureTask@64a294a6* rejected from java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@7e0b37bc[Running, pool size = 5, active threads = 5, queued tasks = 10, completed tasks = 0]* 2.如果是DiscardPolicy：新任务提交后直接被丢弃了，也不会给你任何到通知* 0-thread run* 1-thread run* 2-thread run* 3-thread run* 4-thread run* 5-thread run* 6-thread run* 7-thread run* 8-thread run* 9-thread run* 10-thread run* 11-thread run* 12-thread run* 13-thread run* 14-thread run* 3.如果是DiscardOldestPolicy,丢弃任务队列中到头节点，通常是存活时间最长到任务，存在数据丢失风险* 0-thread run* 1-thread run* 2-thread run* 4.如果是CallerRunsPolicy，当有新任务提交后，如果线程池没被关闭且没有能力执行，则把这个任务交给提交任务到线程去执行* 0-thread run* 1-thread run* 2-thread run* 3-thread run* 4-thread run* 5-thread run* 6-thread run* 7-thread run* 8-thread run* 9-thread run* 10-thread run* 11-thread run* 12-thread run* 13-thread run* 14-thread run* 15-thread run* 16-thread run* 17-thread run* 18-thread run* 19-thread run*/ArrayList<Future> futureList = new ArrayList<>(20);for (int i = 0; i < 20; i++){final int finalI = i;Future<String> future = threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() {@Overridepublic String call() throws Exception {Thread.sleep(1000);return finalI + "-thread run";}});futureList.add(future);}for (int i = 0; i < 20; i++){try {System.out.println(futureList.get(i).get(1000, TimeUnit.SECONDS));} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();}}try {Thread.sleep(1000 * 10000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}

Exchanger

Phaser

Atomic类

AtomicInteger和AtomicLong

AtomicBoolean和AtomicReference

AtomicStampedReference和AtomicMarkableReference

AtomicIntegerFieldUpdater、AtomicLongFieldUpdater和AtomicReferenceFieldUpdater

AtomicIntegerArray、AtomicLongArray和AtomicReferenceArray

Striped64和LongAdder

Lock和Condition

互斥锁

读写锁

Condition

StampedLock

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