java并发包&并发队列

1. 并发下集合（list,map,set）

引言：我们都知道在多线程操作数据会有并发问题，java中的容器（list、map、set）同样是如此，那么对于容器来说，我们该如何解决并发带来的问题呢？

1.1 list 的线程安全问题

使用Vector来代替list
Collections.synchronizedList() 可以将所以通过集合Collections.synchronizedList将其转换为一个线程安全的类.
java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList（java并发包下的CopyOnWriteArrayList这个类）

1.2 Set 的线程安全问题

Collections.synchronizedSet() 可以将所以通过集合Collections.synchronizedSet将其转换为一个线程安全的类.
java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet（java并发包下的CopyOnWriteArraySet这个类）

1.3 Map 的线程安全问题

使用HashTable来代替Map
Collections.synchronizedMap() 可以将所以通过集合Collections.synchronizedMap将其转换为一个线程安全的类.
java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayMap（java并发包下的CopyOnWriteArrayMap这个类）

2. 并发包

引言：

java中的并发包就是java.util.concurrent—>JUC 在并发包下有许多有用的工具类如: CountDownLatch，CyclicBarrier

3.1 CountDownLatch 计数器

当 N 个线程同时完成某项任务时，如何知道他们都已经执行完毕了或者说主线程等待多个子线程完成任务该怎么实现，你肯定会说join(), join是可以实现但是这样会使你的代码出现多次join，这样不就是很优雅。所以就出现的CountDownLatch

代码演示：

package com.rj.bd.Demo01;import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Test_01 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);//创建一个线程池CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);for (int i = 0; i < 3; i++) {Thread t1= new Thread(()->{try {System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行");TimeUnit.SECONDS.sleep(1);System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完成");countDownLatch.countDown();//当前线程调用此方法，则计数器减一} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});pool.execute(t1);}countDownLatch.await();//4.阻塞当前线程，直到计数器的值为0System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"结束执行...");pool.shutdown();//5.关闭线程池}
}

3.2 CyclicBarrier

通过学习我们知道CountDownLatch是不能重用的，那么如果有需要多线程重用的时候该怎么办，为此就引出了我们接下来要讲的CyclicBarrier类

CyclicBarrier：翻译成中文就是”循环栅栏/障碍“，可以使一定数量的线程反复地在栅栏位置处汇集。当线程到达栅栏位置时将调用await方法，这个方法将阻塞直到所有线程都到达栅栏位置。如果所有线程都到达栅栏位置，那么栅栏将打开，此时所有的线程都将被释放，而栅栏将被重置以便下次使用。

可以理解为：人满发车

代码演示：

package com.rj.bd.Demo01;import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class Tourist extends Thread {private CyclicBarrier cyclicBarrier;public Tourist(CyclicBarrier cyclicBarrier){this.cyclicBarrier=cyclicBarrier;}@Overridepublic void run() {try {System.out.println("乘客："+getName()+"已经向巴士车走来");Thread.sleep(2000);System.out.println("乘客："+getName()+"已经在巴士上坐下了");} catch (InterruptedException e)   {System.out.println("中断异常。。。。");}try {cyclicBarrier.await();System.out.println("乘客:"+getName()+":人满发车喽。。。。。。");} catch (InterruptedException e) {System.out.println("中断异常。。。。");} catch (BrokenBarrierException e) {System.out.println("打破障碍异常(人没到齐非要走).....");}}}

package com.rj.bd.Demo01;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;public class Test {public static void main(String[] args) {CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(5,new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("\n最后一个上车的关闭车门。。。。\n");}});for (int i = 0; i < 5; i++) {Tourist writer = new Tourist(cyclicBarrier);writer.start();}}}

3.3 Semaphore

Semaphore可以用于做流量控制，特别公用资源有限的应用场景，比如数据库连接。

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

Semaphore是 synchronized 的加强版，作用是控制线程的并发数量
Seampore类初始化的时候就可以指定阈值（这个阈值就是线程的并发数量）
Seampore经常被用来构建例如资源池，连接池这样的东西（为什么呢。因为这些池是需要一个动态平衡的）
Seampore的阈值为1的时候其功能类似于互斥锁