java基础_3

J.U.C知识点梳理

java.util.concurrent包: 提供了并发编程的解决方案, J.U.C包里有两大核心:

1. CAS(compare and swap)是java.util.concurrent.atomic包的基础.
2. AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是java.util.concurrent.locks包以及一些常用类比如ReentrantLock等类的基础.

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J.U.C包的分类:

1. 线程执行器executor,即一个任务执行和调度的框架,
2. 锁locks(ReentrantLock和synchronized一样,都是排它锁)
3. 原子变量类atomic,指一个操作是不会中断的,具有原子操作.
4. 并发工具类tools
5. 并发集合collections
   

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并发工具类:

主要包括以下四个同步器,用于协助线程的同步:

• 闭锁CountDownLatch: 让主线程等待一组事件发生后继续执行.
  其中,事件指的是CountDownLatch对象里的countDown()方法.
  当其他线程调用完countDown()方法后还是会继续执行的,即countDown()方法调用后不代表该子线程已经执行完毕,而是告诉主线程,你可以继续执行,我这边已经开始了,不会拖你后腿.
• 栅栏CyclicBarrier: 阻塞当前线程,等待其他线程
  等待其他线程,且会阻塞自己当前线程,所有线程必须同时到达栅栏位置后才能继续执行.
  所有线程到达栅栏处,可以出发执行另一个预先设置的线程.
  
• 信号量Semaphore: 控制某个资源可被同时访问的线程个数,Semaphore对象通过acquire()方法获取许可,使用结束后通过release()方法释放许可.
  
• 交换器Exchanger: 两个线程到达同步点后,相互交换数据,注意它只能用于两个线程之间.
  

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BlockingQueue接口:

它提供了可阻塞的入队和出队操作.
如果队列满了,入队操作将被阻塞直到有空间可用.
如果队列空了,出队操作将会被阻塞直到有队列中有线程可用.

BlockingQueue中的方法:

从上到下依次为:

1. add(): 表示向队尾插入元素,插入成功返回true, 插入失败报IllegalStateException异常.
2. offer(): 表示想队尾插入元素,插入成功返回true,插入失败返回false.
3. put(): 表示向队尾插入元素,如果队列中没有足够空间就阻塞该线程,直到插入成功为止.
4. offer(): 表示向队尾插入元素,如果没有足够空间,那就等待timeout时间,超时返回false,成功插入返回true.
5. take(): 表示移除队首元素并返回,如果没有就阻塞线程直到有有线程被移除为止.
6. poll(): 表示移除队首元素并返回,如果没有就阻塞线程,同时等待timeout时间,如果时间到之前队列中有线程,那就直接移除并返回,否则返回null.
7. remainingCapacity(): 表示返回队列中剩余的容量.
8. remove(Object o): 移除队列中的指定元素.
9. contains(Object o): 判断是否队列中含有该元素,有就返回true.
10. drainTo(): 移除所有队列中的元素到指定集合中,返回移除的元素个数.
11. drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements): 表示最多移除maxElements个元素到指定集合中.

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BlockingQueue的作用:
主要用于生产者-消费者模式,在多线程场景时生产者线程在队列尾部添加元素,而消费者线程则在队列头部消费元素,通过这种方式能够达到将任务的生产和消费进行隔离的目的.

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BlockingQueue的实现类(都是线程安全的哈):

1. ArrayBlockingQueue: 有边界的意思是它的容量是有限的,我们必须在其初始化的时候指定其容量大小并且不能改变,以先进先出的方式存储对象.
2. LinkedBlockingQueue: 它的阻塞队列大小的配置是可选的,如果我们初始化时指定大小那它就是有边界的,反之就是没有边界的(默认大小为Integer.MAX_VALUE),以先进先出的方式存储对象.
3. PriorityBlockingQueue: 它是带优先级的,不是先进先出的,按照优先级被移除,同时它也是无界的,但是如果为空,那么取元素的操作就会被阻塞.
4. DelayQueue: 支持延时获取元素的无界队列,队列中的元素必须实现delay接口,在创建元素的时候可以指定多久才能从队列中获取元素.
5. SynchronousQueue: 该队列只存储一个元素,当插入了一个元素后就会被阻塞直到元素被另一个线程消费掉.
6. LinkedBlockingQueue: 它是2和5的合体,它是无锁操作.
7. LinkedBlockingDeque: 就是一个双端队列啦,与线程的窃取工作相关联.