并发实用工具位于java.util.concurrent包以及它的两个子包(java.util.concurrent.atomic和java.util.concurrent.locks)。
java.util.concurrent包定义的关键特征有:
- 同步器
- 执行器
- 并发集合
- Fork/Join框架
1. 同步器
同步器提供了同步多线程之间交互的高级方法。
Semaphore:实现经典的信号量;
CountDownLatch:进行等待,直到发生指定数量的事件为止;
CyclicBarrier:使一组线程在预定义的执行点进行等待;
Exchanger:在两个线程之间交换数据;
Phaser:对向前通过多阶段执行的线程进行同步;
每一个同步器都为特定类型的同步问题提供了一种解决方案。
2. 执行器
执行器管理线程的执行。执行器层次的顶部是Executor接口,该接口用于启动线程,ExecutorService扩展了Executor,并提供了管理执行的方法。
ExecutorService有三个实现,ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor、ForkJoinPool。
java.util.concurrent还定义了Executors实用工具类,该类包含了大量静态方法,可以简化各种执行器的创建
与执行器相关的是Future和Callable接口。Future包含一个值,该值由线程在执行后返回。因此,这个值“在将来”--- 线程终止时定义的。Callable定义返回值的线程。
3. 并发集合类
java.util.concurrent包定义的几个并发集合类,包括ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue、CopyOnWriteArrayList。
4. Fork/Join框架
Fork/Join框架支持并行编程,包含的主要类有ForkJoinTask、ForkJoinPool、RecursiveTask以及RecursiveAction。
最后,java.util.concurrent包定义了TimeUtit枚举来更好的处理线程计时。
java.util.concurrent.atomic包
该包简化了并发环境中变量的使用,提供了一种能高效变更变量值得方法,而不需要使用锁。这是通过使用一些类和方法完成的,如AtomicInteger和AtomicLong类,以及compareAndSet()、decrementAndGet()、getAndSet()方法
java.util.concurrent.locks
该包为同步方法提供了一种替代方案,Lock接口,定义了访问对象和放弃访问对象的基本机制,关键方法是lock()、unlock()、tryLock()。
后面讲详细介绍各个并发工具类。