Java高並發編程（二），java並發編程

Java高並發編程（二），java並發編程
   一、高並發編程的幾個部分

　　synchronized同步器、jdk提供的同步容器、ThreadPool線程池、executor執行器

  二、重入鎖

　　1.reentrantlock關鍵字（相較於synchronized更加靈活）

　　2.reentrantlock用於替代synchronized，在使用此鎖時必須要手動釋放鎖，在使用synchronized鎖時遇到異常時，jvm會自動釋放鎖，但是reentrantlock必須要手動釋放鎖，因此經常在finally中進行鎖的釋放

　　Lock  lock = new Reentrantlock();//將參數設定為true時此鎖為公平鎖

　　lock.lock();//相當於synchronized(this)

　　lock.unlock();//開鎖

　　3.使用reentrantlock可以進行嘗試鎖定“tryLock”，這樣在指定時間內無法鎖定，線程可決定是否繼續等待

　　Boolean locked =lock.tryLock();

　　if(locked)lock.unlock();

　　先假定沒有得到鎖

　　Boolean locked = false;

　　try{

　　　　locked = lock.tryLock(5,TimeUnit.SECONDS);//先嘗試等5秒

　　　　//代碼邏輯，根據傳回值判斷

　　}catch{

　　}finally{

　　　　if(locked)

　　　　　　lock.unlock();//根據傳回值來判斷是否開鎖，如果已經得到鎖就開啟，未得到就不開

　　}

　　4.使用reentrantlock可以調用lockInterruptibly方法，可以相應interrupt方法作出響應（可被打斷方法），使用其他線程打斷當前線程等待

　　5.reentrantlock還可以被指定為公平鎖，而synchronized為非公平鎖（非公平鎖的效率相對公平鎖來說較高）

　　　　公平鎖：可以假定誰等待時間長誰獲得鎖

　　　　非公平鎖：不考慮等待時間

  三、經典面試題

　　生產者-消費者模式：寫一個固定容量的同步容器，擁有put和get方法，以及getCount方法，能夠支援兩個生產者線程以及是個消費者線程的阻塞調用

　　同步容器：多個線程訪問不會出問題，容器滿了的話，調用put的線程需要等待，容器空了的話調用get的線程需要等待

　　1.使用wait和notify/notifyAll來實現,wait99.9%的情況下與while一起使用，if是只判斷一次，while是每次要運行之前都進行判斷，不加notify的話可能會產生死結，假定當前等待線程為生產者線程，此時notify又喚醒一個生產者進程就造成了死結

public class MyContainer1<T> {final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();final private int MAX = 10; //最多10個元素private int count = 0;public synchronized void put(T t) {while(lists.size() == MAX) { //想想為什麼用while而不是用if？try {this.wait(); //effective java} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}lists.add(t);++count;this.notifyAll(); //通知消費者線程進行消費}public synchronized T get() {T t = null;while(lists.size() == 0) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}t = lists.removeFirst();count --;this.notifyAll(); //通知生產者進行生產return t;}public static void main(String[] args) {MyContainer1<String> c = new MyContainer1<>();//啟動消費者線程for(int i=0; i<10; i++) {new Thread(()->{for(int j=0; j<5; j++) System.out.println(c.get());}, "c" + i).start();}try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//啟動生產者線程for(int i=0; i<2; i++) {new Thread(()->{for(int j=0; j<25; j++) c.put(Thread.currentThread().getName() + " " + j);}, "p" + i).start();}}}

　　2.使用lock和Condition來實現，對比兩種方式，Condition的方式可以更加精確的指定哪些線程被喚醒

public class MyContainer2<T> {final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();final private int MAX = 10; //最多10個元素private int count = 0;private Lock lock = new ReentrantLock();private Condition producer = lock.newCondition();private Condition consumer = lock.newCondition();public void put(T t) {try {lock.lock();while(lists.size() == MAX) { //想想為什麼用while而不是用if？producer.await();}lists.add(t);++count;consumer.signalAll(); //通知消費者線程進行消費} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}public T get() {T t = null;try {lock.lock();while(lists.size() == 0) {consumer.await();}t = lists.removeFirst();count --;producer.signalAll(); //通知生產者進行生產} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}return t;}public static void main(String[] args) {MyContainer2<String> c = new MyContainer2<>();//啟動消費者線程for(int i=0; i<10; i++) {new Thread(()->{for(int j=0; j<5; j++) System.out.println(c.get());}, "c" + i).start();}try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//啟動生產者線程for(int i=0; i<2; i++) {new Thread(()->{for(int j=0; j<25; j++) c.put(Thread.currentThread().getName() + " " + j);}, "p" + i).start();}}}

　　

  四、線程局部變數

　　1.ThreadLocal關鍵字，線程局部變數

　　2.線程局部變數之間互不影響，架構中大量使用，ThreadLocal使用空間換時間，而synchronized是使用時間換空間

public class ThreadLocal1 {/*volatile*/ static Person p = new Person();public static void main(String[] args) {new Thread(()->{try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(p.name);}).start();new Thread(()->{try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}p.name = "lisi";}).start();}}

public class ThreadLocal2 {//volatile static Person p = new Person();static ThreadLocal<Person> tl = new ThreadLocal<>();public static void main(String[] args) {new Thread(()->{try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(tl.get());}).start();new Thread(()->{try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}tl.set(new Person());}).start(); }static class Person {String name = "zhangsan";}}

  補充:

　　整理出來的高並發編程比較基礎得知識點與面試題，如有不足也請指正，總之希望對大家有協助。