java并发包原理及使用场景

java并发包下有很多内置的处理线程安全问题工具类，在集合中就有2种线程同步的类，比如：Vector较ArrayList线程安全，但是效率较低，同样的还有Hashtable和HashMap，在实际项目中常用ArrayList与HashMap，因为前者比重，影响执行效率

以下是java的几种并发包下的使用场景

1.CountDownLatch

CountDownLatch 同步器

1.1 原理：

运行多个或一个线程，等待其他多个或一个线程执行完毕，在执行当前线程
java并发包下同步辅助类：定义计数器可以设定个数，每次调用countDown() 计数器中的个数就会减1，当计数器的个数等于0的时候，调用await方法时，就会执行await方法后面的代码，如果计数器个数大于0时，调用await时，是不会执行await后面的代码

1.2 使用场景：

有一个文件，需要2个线程执行读写操作，执行完写的操作才可以读取内容
实现:使用计数器CountDownLatch，计数器的个数为2，在每个写的线程执行完毕，调用countDown方法，在写的线程后面，调用计数器的await方法，await方法后面执行读线程，这样在读取数据时，可以保证数据的完整性

public class ThreadWrite implements Runnable {private Poeple peo;private Integer count;private CountDownLatch cdl;public ThreadWrite(Poeple peo, Integer count,CountDownLatch cdl) {this.peo = peo;this.count = count;this.cdl = cdl;}@Overridepublic void run() {System.out.println("ThreadWrite");if (count == 0) {peo.setName("小明");peo.setSex("男");} else if (count == 1) {peo.setName("小红");peo.setSex("女");}cdl.countDown();//每次执行同步器减一}
}public static void main(String[] args) {Poeple peo = new Poeple();CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(2);//创建同步器，线程个数为2new Thread(new ThreadWrite(peo, 1, cdl)).start();new Thread(new ThreadWrite(peo, 1, cdl)).start();try {cdl.await();//等待同步器个数为0，执行后续代码new Thread(new ThreadRead(peo)).start();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
}

2. CyclicBarrier

CyclicBarrier 循环屏障

2.1 原理：

运行多个线程之间相互等待，执行完毕后在执行线程中await后面的代码

2.2 使用场景:

多个线程在执行计算操作，另一个线程需要将计算结果相加，创建一个屏障线程，等待其他线程执行后在执行屏障线程
多个线程中有需要全部执行完，最后执行的代码

/*** 写线程*/
public class ThreadWrite implements Runnable {private Poeple peo;private Integer count;private CyclicBarrier cb;public ThreadWrite(Poeple peo, Integer count, CyclicBarrier cb) {this.peo = peo;this.count = count;this.cb = cb;}@Overridepublic void run() {System.out.println("ThreadWrite");/*循环屏障*/try {cb.await();//等待线程数等于，CyclicBarrier中parties个数，执行之前所有等待线程await后面的代码System.out.println("循环屏障");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (BrokenBarrierException e) {e.printStackTrace();}}
}/*** 读取线程*/
public class ThreadRead implements Runnable {private Poeple peo;public ThreadRead(Poeple peo) {this.peo = peo;}@Overridepublic void run() {synchronized (peo) {System.out.println("ThreadRead");System.out.println(peo.getName());System.out.println(peo.getSex());}}
}public static void main(String[] args) {CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(4);//循环屏障System.out.println("当前线程数"+cb.getParties());System.out.println("当前线程等待数"+cb.getNumberWaiting());Poeple peo = new Poeple();int count = 0;new Thread(new ThreadWrite(peo, count,cb)).start();new Thread(new ThreadWrite(peo, count,cb)).start();new Thread(new ThreadWrite(peo, count,cb)).start();new Thread(new ThreadWrite(peo, count,cb)).start();
}

3. Semaphore

Semaphore:信号量

3.1 原理：

java并发包下，可以处理一个及以上的线程的并发量

3.2 使用场景：

一个楼层，有2个入口，一个入口每次只能进1个人，每次可以进2个人，而使用synchronized，只有一个入口，每次只能进1个人，使用信号量可以提高处理并发的个数

public class ThreadWrite implements Runnable {private Poeple peo;private Integer count;private Semaphore s;private List<Poeple> peoList;public ThreadWrite(List<Poeple> peoList, Integer count, Semaphore s) {this.peoList = peoList;this.count = count;this.s = s;}@Overridepublic void run() {/*信号量*/try {s.acquire();//获取锁System.out.println("ThreadWrite");Poeple poeple = new Poeple();poeple.setName("name1");poeple.setSex("nv");peoList.add(poeple);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=========>" + peoList.size());s.release();//释放锁} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}public static void main(String[] args) {Semaphore s = new Semaphore(3);//信号量 同时处理三个线程List<Poeple> peo = new ArrayList<>();int count = 0;for (int i = 0; i < 20; i++) {new Thread(new ThreadWrite(peo,count,s),"线程1").start();new Thread(new ThreadWrite(peo,count,s),"线程2").start();new Thread(new ThreadWrite(peo,count,s),"线程3").start();}
}

实体类代码

public class Poeple {private Integer id;private String name;private String sex;public Poeple() {}public Poeple(Integer id, String name, String sex) {this.id = id;this.name = name;this.sex = sex;}public Integer getId() {return id;}public void setId(Integer id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getSex() {return sex;}public void setSex(String sex) {this.sex = sex;}
}

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