Java高并发编程（二）

来源：互联网发布：很黄很污的交友软件编辑：程序博客网时间：2024/05/16 11:26

一、高并发编程的几个部分

　　synchronized同步器、jdk提供的同步容器、ThreadPool线程池、executor执行器

二、重入锁

　　1.reentrantlock关键字（相较于synchronized更加灵活）

　　2.reentrantlock用于替代synchronized，在使用此锁时必须要手动释放锁，在使用synchronized锁时遇到异常时，jvm会自动释放锁，但是reentrantlock必须要手动释放锁，因此经常在finally中进行锁的释放

　　Lock lock = new Reentrantlock();//将参数设置为true时此锁为公平锁

　　lock.lock();//相当于synchronized(this)

　　lock.unlock();//开锁

　　3.使用reentrantlock可以进行尝试锁定“tryLock”，这样在指定时间内无法锁定，线程可决定是否继续等待

　　Boolean locked =lock.tryLock();

　　if(locked)lock.unlock();

　　先假定没有得到锁

　　Boolean locked = false;

　　try{

　　　　locked = lock.tryLock(5,TimeUnit.SECONDS);//先尝试等5秒

　　　　//代码逻辑，根据返回值判断

　　}catch{

　　}finally{

　　　　if(locked)

　　　　　　lock.unlock();//根据返回值来判断是否开锁，如果已经得到锁就打开，未得到就不开

　　}

　　4.使用reentrantlock可以调用lockInterruptibly方法，可以相应interrupt方法作出响应（可被打断方法），使用其他线程打断当前线程等待

　　5.reentrantlock还可以被指定为公平锁，而synchronized为非公平锁（非公平锁的效率相对公平锁来说较高）

　　　　公平锁：可以假定谁等待时间长谁获得锁

　　　　非公平锁：不考虑等待时间

三、经典面试题

　　生产者-消费者模式：写一个固定容量的同步容器，拥有put和get方法，以及getCount方法，能够支持两个生产者线程以及是个消费者线程的阻塞调用

　　同步容器：多个线程访问不会出问题，容器满了的话，调用put的线程需要等待，容器空了的话调用get的线程需要等待

　　1.使用wait和notify/notifyAll来实现,wait99.9%的情况下与while一起使用，if是只判断一次，while是每次要运行之前都进行判断，不加notify的话可能会产生死锁，假定当前等待线程为生产者线程，此时notify又唤醒一个生产者进程就造成了死锁

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
public class MyContainer1<T> {
    final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();
    final private int MAX = 10; //最多10个元素
    private int count = 0;
     
     
    public synchronized void put(T t) {
        while(lists.size() == MAX) { //想想为什么用while而不是用if？
            try {
                this.wait(); //effective java
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
         
        lists.add(t);
        ++count;
        this.notifyAll(); //通知消费者线程进行消费
    }
     
    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(); //通知生产者进行生产
        return t;
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        MyContainer1<String> c = new MyContainer1<>();
        //启动消费者线程
        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();
        }
         
        //启动生产者线程
        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来实现，对比两种方式，Condition的方式可以更加精确的指定哪些线程被唤醒

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
public class MyContainer2<T> {
    final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();
    final private int MAX = 10; //最多10个元素
    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) { //想想为什么用while而不是用if？
                producer.await();
            }
             
            lists.add(t);
            ++count;
            consumer.signalAll(); //通知消费者线程进行消费
        } 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(); //通知生产者进行生产
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
        return t;
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        MyContainer2<String> c = new MyContainer2<>();
        //启动消费者线程
        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();
        }
         
        //启动生产者线程
        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、线程局部变量

　　1.ThreadLocal关键字，线程局部变量

　　2.线程局部变量之间互不影响，框架中大量使用，ThreadLocal使用空间换时间，而synchronized是使用时间换空间

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
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();
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
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";
    }
}

阅读全文

0 0