Java-线程池原子性类

悠悠 2024-03-26 20:07 71阅读 0赞

#### Java-线程池 原子性 类 ####

*  线程池
 *   *  构造方法
     *   *  调用Executors静态方法创建
         *  调用方法
         *  直接创建线程池对象
 *  原子性
 *   *  volatile-问题
     *   *  出现原因:
         *  volatile解决
     *  原子性
     *   *  AtomicInteger的常用方法
     *  悲观锁和乐观锁
     *   *  synchronized(悲)和CAS(乐)的区别
     *  并发工具类
     *   *  Hashtable集合
         *  ConcurrentHashMap
         *   *  原理:
         *  CountDownLatch
         *   *  方法
         *  Semaphore
         *   *  方法:

## 线程池 ##

### 构造方法 ###

#### 调用Executors静态方法创建 ####

创建一个默认无限大小的线程池（最大不超过int的范围）:
    
    static ExecutorService newCachedThreadPool() 
    	例:ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
    	
    	
    创建一个指定大小最多线程数量的线程池:
    
    static newFixedThreadPool(int nThreads)	   
    	例:ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();

#### 调用方法 ####

Future<?> submit(Runnable task)  // 提交一个 Runnable 任务用于执行,()里可以传一个λ表达式,也可以传实现Runnable对象
     
    void shutdown  关闭线程池

使用Executors中所提供的静态方法来创建

#### 直接创建线程池对象 ####

ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(核心线程数量,最大线程数量,空闲线程最大存活时间,任务队列,创建线程工厂,任务的拒绝策略);

参数一：核心线程数量   -------------->   核心线程数量   (不能小于0)
    
    参数二：最大线程数   -------------->   线程池中最大线程的数量   (不能小于等于0，最大数量 >= 核心线程数量)
    
    参数三：空闲线程最大存活时间   -------------->   空闲时间（值）   (不能小于0)
    
    参数四：时间单位   -------------->   空闲时间（单位）   (时间单位)
                               (秒:TimeUnit.SECONDS 分:TimeUnit.MINUTES 时:TimeUnit.HOURS ...)
    
    参数五：任务队列   -------------->   阻塞队列   (不能为null)
    							(new ArrayBlockingQueue<>(int capacity)) //任务队列
    
    参数六：创建线程工厂   -------------->   创建线程的方式   (不能为null)
    								(Executors.defaultThreadFactory())
      
    参数七：任务的拒绝策略   -------------->   要执行的任务过多时的解决方案   (不能为null)
    								(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy())

任务的拒绝策略
    
    ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:  丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。--是默认的策略。
    
    ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：  丢弃任务，但是不抛出异常 这是不推荐的做法。
    
    ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy： 抛弃队列中等待最久的任务 然后把当前任务加入队列中。
    
    ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:     调用任务的run()方法绕过线程池直接执行。

## 原子性 ##

### volatile-问题 ###

#### 出现原因: ####

当A线程修改了共享数据时，B线程没有及时获取到最新的值，如果还在使用原先的值，就会出现问题 
    	1 ，堆内存是唯一的，每一个线程都有自己的线程栈。
    
    	2 ，每一个线程在使用堆里面变量的时候，都会先拷贝一份到变量的副本中。
    
    	3 ，在线程中，每一次使用是从变量的副本中获取的。

#### volatile解决 ####

Volatile关键字 :强制线程每次在使用的时候，都会看一下共享区域最新的值
    	例: public static volatile int money = 1000;    //每个线程使用前都会重新获取此值

### 原子性 ###

所有的操作全部都得到了执行并且不会受到任何因素的干扰而中断,是一个不可分割的整体

#### AtomicInteger的常用方法 ####

public AtomicInteger()        //初始化一个默认值为0的原子型Integer
    public AtomicInteger(int initialValue)     //初始化一个指定值的原子型Integer
        
    AtomicBoolean： 原子更新布尔类型   //与AtomicInteger相似
    
    AtomicLong：	原子更新长整型     //与AtomicInteger相似
        
    
    int get():   	//获取值
    
    int getAndIncrement():     //以原子方式将当前值加1，注意，这里返回的是自增前的值。
    
    int incrementAndGet():   //以原子方式将当前值加1，注意，这里返回的是自增后的值。
    
    int addAndGet(int data):	//以原子方式将输入的数值与实例中的值（AtomicInteger里的value）相加，并返回结果。
    
    int getAndSet(int value):   //以原子方式设置为newValue的值，并返回旧值。

### 悲观锁和乐观锁 ###

#### synchronized(悲)和CAS(乐)的区别 ####

相同点：在多线程情况下，都可以保证共享数据的安全性。
    
    不同点：synchronized总是从最坏的角度出发，认为每次获取数据的时候，别人都有可能修改。所以在每次操作共享数据之前，都会上锁。（悲观锁）
    
    cas是从乐观的角度出发，假设每次获取数据别人都不会修改，所以不会上锁。只不过在修改共享数据的时候，会检查一下，别人有没有修改过这个数据。
    如果别人修改过，那么我再次获取现在最新的值。            
    如果别人没有修改过，那么我现在直接修改共享数据的值.(乐观锁）
    
    乐观锁：
    	1： 只针对 值的修改  只在修改处 加校验。  具体大段的逻辑 他不管。
    	2： 针对 多查  少改。 
    悲观锁(synchronized)
    	1： 针对 大段的逻辑 上下文关联的

### 并发工具类 ###

#### Hashtable集合 ####

HashMap 线程不安全的 效率比较高。 开发中在局部位置定义双列集合，首选HashMap，因为局部位置不涉及共享数据 ，属于单线程开发，使用HashMap效率最高。
    
    Hashtable  每个方法都是 同步方法,用synchronized修饰 。   效率比较低

#### ConcurrentHashMap ####

线程安全 效率较高

##### 原理: #####

jdk1.7之前原理：
    	使用的 哈希表的嵌套， 并使用悲观锁synchronized对 小哈希表进行局部锁定，所以他可以同时使用16条线程共同操作此集合。
    jdk1.8之后的原理：
    	对横向的数组数据 使用乐观锁cas
    	对竖向的链表和红黑树 使用悲观锁synchronized 锁对象是红黑树或者链表的头结点。

#### CountDownLatch ####

可以设置 某一线程 等待其他几条线程结束之后 再开始执行

##### 方法 #####

构造方法:
    public CountDownLatch(int count)   参数传递线程数，表示等待线程数量
        
    成员方法:
    public void await()     让线程等待
    public void countDown()      当前线程执行完毕

#### Semaphore ####

限制同一时间线程执行的个数,可以控制访问特定资源的线程数量。

##### 方法: #####

构造方法:
    public Semaphore(int count)  // 参数传递可执行的线程数量
    
    方法:
    public void acquire()    //从此信号量获取一个许可，在提供一个许可前一直将线程阻塞
    public void release()    //释放一个许可，将其返回给信号量。