【Java】3、并发编程 JUC（模块二：并发工具类）

解决死锁问题：能够响应中断，支持超时，非阻塞地获取锁。

// 支持中断的API
void lockInterruptibly() 
  throws InterruptedException;
// 支持超时的API
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) 
  throws InterruptedException;
// 支持非阻塞获取锁的API
boolean tryLock();

锁

可重入锁 (ReentrantLock)

线程可以重复获取同一把锁。

用锁原则

• 永远只在更新对象的成员变量时加锁
• 永远只在访问可变的成员变量时加锁
• 永远不在调用其他对象的方法时加锁

读写锁

ReentrantReadWriteLock

乐观锁和悲观锁

版本号机制

一般是在数据表中加上一个数据版本号 version 字段，表示数据被修改的次数。当数据被修改时，version 值会加一。当线程 A 要更新数据值时，在读取数据的同时也会读取 version 值，在提交更新时，若刚才读取到的 version 值为当前数据库中的 version 值相等时才更新，否则重试更新操作，直到更新成功。

CAS（compareAndSet）

CAS是一种有效的无锁编程技术，它允许开发者在没有传统锁的情况下实现线程安全的操作。
三个参数：
内存位置：要检查和可能更新的变量地址。
期望的旧值：你认为这个变量当前应该持有的值。
新值：如果变量确实持有期望的旧值，则用这个新值替换它。


问题: ABA；循环时间长开销大；只能保证一个共享变量的原子操作

并发工具类

AQS (AbstractQueuedSynchronizer)
CountDownLatch
CyclicBarrier
Semaphore
Phaser
Exchanger

并发容器 (Collections)

ConcurrentHashMap : 线程安全的 HashMap
CopyOnWriteArrayList : 线程安全的 List，在读多写少的场合性能非常好，远远好于 Vector。
ConcurrentLinkedQueue : 高效的并发队列，使用链表实现。可以看做一个线程安全的 LinkedList，这是一个非阻塞队列。
BlockingQueue : 这是一个接口，JDK 内部通过链表、数组等方式实现了这个接口。表示阻塞队列，非常适合用于作为数据共享的通道。ConcurrentSkipListMap : 跳表的实现。这是一个 Map，使用跳表的数据结构进行快速查找。

无锁 (juc.Atomic)

Java的java.util.concurrent.atomic包为开发者提供了一组丰富的原子类，以便在实际编程中利用CAS操作

线程池 (Executors)

线程池是一种生产者-消费者模式

ThreadPoolExecutor(
  int corePoolSize,
  int maximumPoolSize,
  long keepAliveTime,
  TimeUnit unit,
  BlockingQueue<Runnable> workQueue,
  ThreadFactory threadFactory,
  RejectedExecutionHandler handler)