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JUC - 包含内容概述
阅读量:2169 次
发布时间:2019-05-01

本文共 2490 字,大约阅读时间需要 8 分钟。

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在 Java 5.0 提供了 java.util.concurrent (简称

JUC )包,在此包中增加了在并发编程中很常用
的实用工具类,用于定义类似于线程的自定义子
系统,包括线程池、异步 IO 和轻量级任务框架。
提供可调的、灵活的线程池。还提供了设计用于
多线程上下文中的 Collection 实现等

JDK1.8类图

什么是JUC:java.util.concurrent包名的简写,是关于并发编程的API。

与JUC相关的有三个包:java.util.concurrent、java.util.concurrent.atomic、java.util.concurrent.locks。

使用一下别人画的知识体系图

在这里插入图片描述

JUC类包导图:

理解以下类

 

Lock框架和Tools类

类结构总览

image

更详细内容 

接口: Condition

Condition为接口类型,它将 Object 监视器方法(wait、notify 和 notifyAll)分解成截然不同的对象,以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用,为每个对象提供多个等待 set (wait-set)。其中,Lock 替代了 synchronized 方法和语句的使用,Condition 替代了 Object 监视器方法的使用。可以通过await(),signal()来休眠/唤醒线程。

接口: Lock

Lock为接口类型,Lock实现提供了比使用synchronized方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。此实现允许更灵活的结构,可以具有差别很大的属性,可以支持多个相关的Condition对象。

 接口: ReadWriteLock

ReadWriteLock为接口类型, 维护了一对相关的锁,一个用于只读操作,另一个用于写入操作。只要没有 writer,读取锁可以由多个 reader 线程同时保持。写入锁是独占的。

抽象类: AbstractOwnableSynchonizer

AbstractOwnableSynchonizer为抽象类,可以由线程以独占方式拥有的同步器。此类为创建锁和相关同步器(伴随着所有权的概念)提供了基础。AbstractOwnableSynchronizer 类本身不管理或使用此信息。但是,子类和工具可以使用适当维护的值帮助控制和监视访问以及提供诊断。

抽象类(long): AbstractQueuedLongSynchronizer

AbstractQueuedLongSynchronizer为抽象类,以 long 形式维护同步状态的一个 AbstractQueuedSynchronizer 版本。此类具有的结构、属性和方法与 AbstractQueuedSynchronizer 完全相同,但所有与状态相关的参数和结果都定义为 long 而不是 int。当创建需要 64 位状态的多级别锁和屏障等同步器时,此类很有用。

核心抽象类(int): AbstractQueuedSynchonizer

AbstractQueuedSynchonizer为抽象类,其为实现依赖于先进先出 (FIFO) 等待队列的阻塞锁和相关同步器(信号量、事件,等等)提供一个框架。此类的设计目标是成为依靠单个原子 int 值来表示状态的大多数同步器的一个有用基础。

该包下主要是关于锁及其相关类,仅依赖于Unsafe或内部依赖,并且被其他高级模块所依赖。由于LockSupport类底层逻辑简单且仅依赖Unsafe,同时为其他高级模块所依赖,所以需要先了解LockSupport类的运行原理,然后重点研究AbstractQueuedSynchronizer框架,理解独占锁和共享锁的实现原理,并清楚Condition如何与AbstractQueuedSynchronizer进行协作,最后很容易就能理解ReentrantLock是如何实现的。

最常用的实现类为:

Tools

这一部分是以前面几个模块为基础的高级特性模块,实际应用的场景相对较少,主要应用在多线程间相互依赖执行结果场景,没有具体的学习顺序,最好CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore、Exchanger、Executors都了解下,对后面学习Guava的框架有帮助。

 

Collections: 并发集合

类结构关系

image

该包会依赖Unsafe和前两个基础模块,并且模块内部各个容器间相互较为独立,所以没有固定的学习顺序,理解编程中常用的集合类原理即可:ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet、ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue(阻塞队列在线程池中有使用,所以理解常用阻塞队列的特性很重要)。

常用到的类:

Atomic: 原子类

该包下主要是一些原子变量类,仅依赖于Unsafe,并且被其他模块所依赖

其基本的特性就是在多线程环境下,当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时,具有排他性,即当某个线程进入方法,执行其中的指令时,不会被其他线程打断,而别的线程就像自旋锁一样,一直等到该方法执行完成,才由JVM从等待队列中选择一个另一个线程进入,这只是一种逻辑上的理解。实际上是借助硬件的相关指令来实现的,不会阻塞线程(或者说只是在硬件级别上阻塞了)。

Executors: 线程池

类结构关系

这一部分的核心是线程池的运行原理,也是实际应用中较多的部分,会依赖于前几个模块。首先了解Callable、Future、RunnableFuture三个接口间的关系以及FutureTask的实现原理,然后研究如何创建ThreadPoolExecutor,如何运行一个任务,如何管理自身的线程,同时了解RejectedExecutionHandler的四种实现差异,最后,在实际应用中学习如何通过调整ThreadPoolExecutor的参数来优化线程池

 

转载地址:http://ohxzb.baihongyu.com/

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