concurrent 并发包

墨蓝 2022-05-28 02:20 150阅读 0赞

java.util.concurrent并发包提供了很多处理多线程的接口和类，主要包括：

1.  用于线程同步的Lock锁接口。
2.  用于线程通信的Condition条件接口。
3.  支持异步运算的Callable接口和Future接口。

## Lock锁 ##

Lock锁的优势在于它提供了更灵活的获取同步代码块的锁的方式：

*  lock()：当前线程获取同步代码块的锁。
 *  tryLock()：当前线程试图获取同步代码块的锁，如果锁正在被其他线程持有，返回false。
 *  tryLock(long time,TimeUnit unit)：在时间返回内获取到同步代码块的锁，返回true；否则返回false。

Lock接口有一个实现类ReentrantLock，它有以下构造方法：

*  ReentrantLock()：默认构造方法，创建一个常规的锁。
 *  ReentrantLock(boolean fair)：如果fair参数为true，会常见一个带公平策略的锁。否则就创建一个常规的锁。所谓公平策略，是指会让阻塞时间较长的线程有机会获得锁。

使用公平锁时需要注意：公平锁是以降低运行性能为代价的；公平锁依赖底层的线程调度的实现，不能完全保证公平。

采用Lock锁的编程模式：

public class LockTest {
    
    	private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//创建锁
    	
    	public void method() {
    		lock.lock();//获得锁
    		try {
    			//...  需要同步的原子操作
    		} finally {
    			lock.unlock();//释放锁
    		}
    	}
    }

## 用于线程通信的Condition接口 ##

java.util.concurrent.locks.Conditions条件接口用于线程之间的通信。Lock接口的newCondition()方法返回实现了Condition接口的实例。  
Condition接口有以下方法：

1.  await()：与Object的wait()方法相似。
2.  await(long time,TimeUnit unit)：当前线程在参数设定的时间范围内被其他线程唤醒，返回true；否则返回false。
3.  signal()：与Object类的notice()方法相似。
4.  signalAll()：与Object类的noticeAll()方法相似。

## 支持异步运算的Callable接口和Future接口 ##

Runnable接口的run()方法返回类型为void。假如线程A执行一个运算任务，线程B需要获取线程A的运算结果？直接用编程来实现，需要定义一个存放结果的共享变量，线程A、B都可以访问这个共享变量，并且需要对共享变量的代码块进行同步。  
Callable和Future接口提供了更简单的操作。

1.  Callable接口：是在call()方法中指定线程所要执行的操作的，并且该方法有返回值`<V>`，它不能像Runnable实例那样作为Thread类的构造方法的参数。
2.  Future接口：能够保存异步运算的结果。它有以下方法：  
    **get()**：返回异步运算的结果，如果结果还没出来，当前线程就会阻塞。  
    **get(long time,TimeUnit unit)**：如果超出了参数设定的时间范围还没有返回结果，就会抛出异常TimeoutException。  
    **cancel(boolean mayInterrupt)**：取消该运算。如果运算还没开始，就立即取消。如果运算已经开始，并且mayInterrupt设为 true，那么会取消运算；如果mayInterrupt设为false，那么不会取消运算。  
    **isCancelled()**：判断运算是否已经取消。  
    **isDone()**：判断运算是否已经完成。
3.  FutureTask()：他是一个适配器，同时实现了Runnable和Future接口，同时会关联一个Callable实例。它实际上是把Callable接口转化成了Runnable接口。

public class MachineTask implements Callable<Integer>{
    
    	@Override
    	public Integer call() {
    		int sum = 0;
    		for(int i = 0;i < 100;i++) {
    			sum += i;
    			try {
    				Thread.sleep(20);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    		return sum;
    	}
    
    	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
    		FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(new MachineTask());
    		Thread thread = new Thread(task);
    		thread.start();
    		
    		System.out.println("等待计算结果...");
    		Integer result = task.get();//主线程调用FutureTask的get()方法获取结果
    		System.out.println("结果为： " + result);
    	}
    }