juc小结

高晋峰

2020年04月27日 21:05

java / 并发

java.util.concurrent.* 总结

AQS（模板方法设计模式）

<ul>
  <li>{@link #tryAcquire}
  <li>{@link #tryRelease}
  <li>{@link #tryAcquireShared}
  <li>{@link #tryReleaseShared}
  <li>{@link #isHeldExclusively}
</ul>

CLH队列

Node{
    volatile int waitStatus;
    volatile Node prev;
    volatile Node next;
    volatile Thread thread;
}

*      +------+  prev  +-----+        +-----+
* head |      | <----> |     | <----> |     |  tail
*      +------+  next  +-----+        +-----+

锁（LockSupport）

ReentrantLock：

ReentrantReadWriteLock :

锁降级（在加写锁之后可以加读锁，但是读锁不可以加写锁，缓存击穿解决方案）

CountDownLatch：

countdown则减一，await等到倒计时为0的时候开始行运行，否则阻塞。底层使用AQS实现

Semaphore：

有N个资源可以被抢占，每当没有资源的时候线程阻塞，否则拿到资源，底层使用AQS实现的

场景

在Hystrix中大量使用得到。例如最多同时支持5000个请求，可以设置资源数为5000，当同时有更多的请求来临时可以阻塞从而达到限流的效果。

CyclicBarrier

循环栏杆，每次到栏杆可以运行一个Runnable的action，注意是可以循环的，底层使用ReentranLock的Condition（wait，notify的代替可以灵活的按条件分类）机制实现的

并发容器

HashMap

ConcurrentHashMap：

1.7segment（继承ReentrantLock）数组实现线程安全，

1.8CAS+Synchronized实现线程安全

ConcurrentSkipListMap：

有序的，线程安全的代替红黑树的实现，

ConcurrentSkipListSet：

CopyOnWriteArrayList：

占用两块内存写的时候。

同步队列

带有Blocking的全部使用ReentrantLock实现，带有Cocurrent的大部分使用CAS的实现。

ArrayBlockingQueue

必须指定大小，底层ReentrantLock

LinkedBlockingQueue

最大容量Integer.MAX_VALUE，

ConcurrentLinkedQueue/ConcurrentLinkedDeque

底层CAS，容量无限大

SynchronousQueue 数据同步交换的队列

奇葩队列,没有实际存储的空间，必须put一个take一个

new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                       60L, TimeUnit.SECONDS,
                       new SynchronousQueue<Runnable>(),
                       threadFactory);

DelayQueue 延时队列

可以使放入队列的元素在指定的延时后才被消费者取出，元素需要实现Delayed接口。

ForkJoin

原理

类似与MapReduce模式，通过Pool建立一个线程池，将任务拆分（fork）交给pool中的线程完成，递归的划分到可接受的最小任务，然后将各个fork的任务join到一起返回。 工作原理（任务窃取）每个线程有自己的一个任务队列，不同于线程池（只有一个同步队列），当某个线程的任务队列结束之后可以窃取其他线程队列的任务，充分发挥多核cpu的优点

注意

划分的子任务不能为具有阻塞性的任务，不然整个大任务的完成就会阻塞。可以用于parallelSort的排序等非阻塞的场景。

场景

Arrays.parallelSort()等类似的非阻塞的场景

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