宋小黑的博客

Java提供了一套完备的并发编程工具，从基本的线程控制到复杂的锁机制和并发集合，这些工具帮助开发者构建稳健的多线程应用程序。原子类提供的主要优势是无锁的线程安全性，这通常比使用锁或其他同步机制具有更高的性能，特别是在高竞争的环境中。在Java并发编程中，除了锁和同步方法，条件变量和阻塞队列也是重要的工具，用于在多线程环境中协调线程之间的操作。阻塞队列是支持两个附加操作的队列，这些操作包括在队列为空时队列的获取操作将阻塞，等待队列变为非空，当队列满时插入操作将阻塞，等待队列可用。

ThreadLocal作为一个强大的工具，在多线程环境下解决了很多问题。但正如咱们之前讨论的，它并不是万能的。作为开发者，咱们应该明智地选择适合的工具来解决问题。咱们要记住的是，技术总是在发展的，咱们也需要不断学习和适应。对ThreadLocal的深入理解，不仅能帮助咱们现在写出更好的代码，也为将来的技术变革做好准备。好了，今天关于ThreadLocal的探讨就到这里。希望大家都能从中获得有价值的信息，也期待看到大家在实际工作中灵活运用ThreadLocal~

Lock Support，听起来是不是有点像是某个高大上的技术？其实它就是Java.util.concurrent包里的一个工具类。park()和unpark()。这两个小伙伴，一个负责让线程停下来，另一个负责让线程继续跑。听起来很简单对吧？但它们可是大有来头。在Java里，锁和同步是常见的话题。传统的同步工具像和都是阻塞式的，意味着当一个线程获取不到锁时，就会进入阻塞状态，等待唤醒。这种方式虽然简单，但有时候效率不高，尤其是在高并发场景下。这时，Lock Support就闪亮登场了。

Semaphore是一种基于计数的同步工具，用于控制同时访问特定资源的线程数量。原理理解：Semaphore的实现依赖于AQS（AbstractQueuedSynchronizer），提供了一种机制来管理和控制线程的访问。实际应用：从资源池管理到限流控制，Semaphore在多种场景中都非常有用。高级特性：包括公平性和非公平性的选择，以及对线程中断的响应。问题解决：面对资源耗尽和性能问题，咱们学习了如何妥善处理Semaphore带来的挑战。与其他工具结合。

CyclicBarrier主要用于协调多个线程，确保它们在继续执行之前在某个公共点同步。重用性：一个CyclicBarrier可以被重复使用，这对于那些分阶段执行的多线程任务非常有用。异常处理：正确处理和对于构建健壮的并发应用至关重要。与其他工具的结合：CyclicBarrier可以与Java的其他并发工具，如ExecutorService，配合使用，以处理更复杂的并发场景。学习并发编程是一个持续的过程。技术总是在发展，新的挑战总是在出现。

除了ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList，还有许多其他的并发集合类。它们各有特点，适用于不同的并发场景。让咱们先看看。这是一个基于链接节点的无界线程安全队列。它使用了非阻塞算法，使得并发操作更加高效。这个队列适合用在生产者-消费者的场景中，比如任务队列。queue . offer("任务一");queue . offer("任务二");// 取出并移除队列的头部元素 String task = queue . poll();

Future模式是Java异步编程的基础，它允许咱们将耗时的任务放在后台执行，提高了程序的性能和响应性。尽管Future有一些局限性，如阻塞问题和异常处理不够灵活，但咱们可以通过使用或结合其他异步编程技术来克服这些限制。Java中还有其他异步编程的工具和框架，如RxJava、ScheduledExecutorService等，它们在特定场景下可以提供更优的解决方案。

异步编程的强大工具：CompletableFuture为Java异步编程提供了强大的支持，让处理并发任务变得更简单、更灵活。简化复杂逻辑：通过链式调用和组合多个异步任务，CompletableFuture能够帮助咱们以清晰的方式处理复杂的业务逻辑。异常处理的优雅方式：CompletableFuture提供了一套完整的异常处理框架，让咱们能够更好地控制和管理异步代码中的错误情况。

面试中一个经常被提起的话题就是“原子操作”。那么，到底什么是原子操作呢？在编程里，当咱们谈论“原子操作”时，其实是指那些在执行过程中不会被线程调度机制打断的操作。这种操作要么完全执行，要么完全不执行，没有中间状态。这就像是化学里的原子，不可分割，要么存在，要么不存在。举个简单的例子，想象一下，小黑在网上银行转账给朋友。这个操作要么完整完成——钱从小黑的账户转到朋友账户，要么根本就不发生——钱还在小黑的账户里。

死锁的本质：当多个线程互相等待对方释放资源时，就会产生死锁。死锁问题在并发编程中是一个常见的问题，特别是在使用共享资源和锁时。理解死锁的四个必要条件（互斥、占有和等待、不可剥夺、循环等待）是分析和解决死锁问题的基础。

在Java中，异常处理通常涉及到这个结构。这在单线程程序中已经很常见了，但在多线程环境下，使用它就需要更多的考量。比如，咱们要考虑异常是否应该在当前线程内部处理，还是需要传递给其他线程或者主线程来处理。除了基本的异常捕获机制，多线程环境中还有一个重要的概念：线程间的异常传递。在多线程程序中，一个线程抛出的异常通常不会影响其他线程。但有时候，咱们可能需要将一个线程的异常通知给其他线程，或者需要主线程知道子线程的异常情况。这就涉及到了线程间的通信和协调。那么，怎么做到这一点呢？小黑这就给大家展示一下。

ReadWriteLock，顾名思义，分为读锁（Read Lock）和写锁（Write Lock）。读锁是共享的，多个线程可以同时持有读锁，这就像是多人同时看同一本书。而写锁则是独占的，一旦一个线程获取了写锁，其他线程就只能乖乖等它写完，就像只有一个人能写日记，其他人等着。来看看ReadWriteLock和其他锁，比如ReentrantLock的区别吧。ReentrantLock是一种排他锁，也就是说，不管是读操作还是写操作，同一时间只能有一个线程访问。

CompletionService在处理多个异步任务时展现出了巨大的优势。通过内部维护一个阻塞队列来存储完成的任务，使得我们可以方便地获取已完成任务的结果，这在需要按完成顺序处理结果时特别有用。不仅如此，它还减少了管理多个Future对象的复杂性，使代码更加清晰易读。在性能方面，合理地使用可以提高程序的响应速度和效率。尤其是在处理大量并发任务时，它能够有效地平衡任务提交和结果处理的速度，避免资源浪费和潜在的性能问题。然而，正如我们在前面章节中讨论的，虽然非常强大，但它并不是万能的。

Semaphore是基于计数的同步工具，它可以维护一组许可证（Permits）。如果你想要访问一个资源，就必须先从信号量获取一个许可证。如果信号量中没有许可证可用了，那么请求许可证的线程就必须等待，直到有其他线程释放许可证。想象一下，你在一个拥挤的餐厅等待座位。餐厅只有一定数量的座位（许可证），如果座位满了，就得等别人用完餐离开，你才能坐下。这就是信号量的工作方式。Semaphore：简单易用，但在某些情况下可能导致效率问题，如过长的等待时间或死锁。锁（Locks）：比。

讲到线程池，咱们得先了解下Java里面线程池的基本构成。Java中的线程池主要依靠包里的类来实现。它是一个强大的工具，可以帮助咱们有效地管理线程资源。线程池的工作原理大概是这样的：有一个线程池管理器（ThreadPoolExecutor），负责创建和管理线程池；还有一个工作队列，用来存放待处理的任务；还有若干个工作线程，执行这些任务。// 创建一个固定大小的线程池 ExecutorService threadPool = Executors . newFixedThreadPool(5);