面试刷题19:并发工具包有哪些工具?

喜夏-厌秋 提交于 2020-03-30 16:17:34

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java.util.concurrent包提供了大量的并发工具。




大家好,我是李福春,今天的题目是:


java提供的并发工具有哪些?


答:java.util.concurrent工具包中提供的工具分4大类。


一, 同步工具,CountDownLatch, CyclicBarrier , Semaphore ;
二, 并发安全容器, ConcurrentHashMap,ConcurrentSkipListMap,
CopyOnWriteArrayList,CopyOnWriteArraySet;
三,并发安全队列,主要用在线程池上,ArrayBlockingQueue,SynchronousQueue,PriorityBlockingQueue;
四,并发线程池executor框架;




同步工具

semaphore


信号量,设置并发访问的线程数量。


一般要结对使用: try{s.acquire();}finally{s.release()}

package org.example.mianshi.synctool;

import java.util.concurrent.Semaphore;

/**
 * 创建日期:  2020/3/30 14:24
 * 描述:     信号量应用
 *
 * @author lifuchun
 */

public class SemaphoreApp {


    public static void main(String[] args) {

        Semaphore semaphore = new Semaphore(0);

        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new MyThread(semaphore).start();
        }

        System.out.println("go ```");
        semaphore.release(5);


    }

    public static class MyThread extends Thread {

        private Semaphore semaphore;

        public MyThread(Semaphore semaphore) {
            this.semaphore = semaphore;
        }

        @Override
        public void run() {

            try {

                semaphore.acquire();

                System.out.println(System.currentTimeMillis() + " :" + Thread.currentThread().getName() + " -execute ```");

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                semaphore.release();
            }


        }
    }


}

CountDownLatch


设置线程等待某些操作完成;


其它线程完成了,调用 c.countDown()


当c的value=0,即执行 其它线程在 await()方法后面逻辑。


package org.example.mianshi.synctool;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.stream.IntStream;

/**
 * 创建日期:  2020/3/30 14:38
 * 描述:     countDownLatch的例子
 * @author lifuchun
 */

public class CountDownLatchApp {

    public static void main(String[] args) {

        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);

        new Thread(() -> {

            try {
                countDownLatch.await();

                System.out.println("后置任务");


            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();


        IntStream.rangeClosed(1, 10)
                .forEach(i -> new MyThread(countDownLatch).start());


    }

    public static class MyThread extends Thread {

        private CountDownLatch countDownLatch;

        public MyThread(CountDownLatch countDownLatch) {
            this.countDownLatch = countDownLatch;
        }

        @Override
        public void run() {

            countDownLatch.countDown();

            System.out.println("前置任务");


        }
    }

}

CyclicBarrier


允许多个线程同时到达某个屏障。 设置并发执行的线程数量。


一般调用await()方法,当数量达到预设的数量N,则统一执行await()方法后面的逻辑,会自动重置。


package org.example.mianshi.synctool;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.stream.IntStream;

/**
 * 创建日期:  2020/3/30 14:49
 * 描述:     cyclicBarrier的应用
 *
 * @author lifuchun
 */

public class CyclicBarrierApp {

    public static void main(String[] args) {

        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3, CyclicBarrierApp::run);

        IntStream.rangeClosed(1, 30)
                .forEach(i -> new MyThread(cyclicBarrier).start());

    }

    private static void run() {
        System.out.println("reset , start again !");
    }

    public static class MyThread extends Thread {

        private CyclicBarrier cyclicBarrier;

        public MyThread(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }

        @Override
        public void run() {

            try {
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("do my work!");

        }
    }

}

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同步安全容器


类层级如下图:

image.png







场景选择:


1, 如果注重的是并发放入和获取的速度,使用ConcurrentHashMap ; 


2, 如果注重顺序,并且频繁并发修改大量的数据,使用ConcurrentSkipListMap




CopyOnWrite*防御复制:


add,set,remote操作都会copy原数组,修改完成之后替换原来的数组,代价比较大,适合读多写少的场景;






小结


本篇回答了java.util.concurrent工具包中的分类的工具,主要介绍了3个同步工具,Semaphore , CountDownLatch, CyclicBarrier  ;


然后画出了并发安全容器的类层级图,分析了不同的场景下如何选择合适的并发安全容器。





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