JUC基本知识

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-11-26 01:47 142阅读 0赞

# 一、Lock接口 #

##### 1）、多线程涉及到的基本概念 #####

资源类、操作、线程、高内聚、低耦合

##### 2）、使用 #####

①实现类  
ReentrantLock（可重入锁）  
②基本方法  
lock() 上锁、unlock() 解锁

# 二、线程间通信 #

##### 1）、经典问题 #####

**生产者&&消费者**  
Ps：注意多线程之间的虚假唤醒  
解决：对于wait()方法使用循环判断

##### 2）、使用synchronized #####

对应方法：wait（）、notify（）

##### 3）、使用lock #####

await()、signal()  
Ps：让当前线程睡眠：TimeUnit.

# 三、线程安全集合 #

可变操作通过生成底层数组的新副本来实现：**写时复制技术**  
**CopyOnWriteArrayList**

# 四、实现多线程的方法 #

##### 1）、继承thread类 #####

##### 2）、实现runnable接口 #####

##### 3）、实现callable接口 #####

①通过FuntureTask来开启线程

②在主线程需要执行较为耗时的操作时，把这些作业交由Future对象在后台完成  
主线程可通过Future对象来获得后台作业的计算结果或执行状态  
仅在计算完成时才能检索结果，否则主线程会一直阻塞到任务完成  
该线程只能计算一次（启动一次）

##### 4）、java的线程池 #####

# 五、Util工具类 #

##### 1）、CountDownLatch（减少计数） #####

await()：被调用时，该线程会阻塞  
coutnDown()：计数器减一，当计数器为0时，因await阻塞的方法会被唤醒

##### 2）、CyclicBarrier（循环栅栏） #####

让一组线程到达一个屏障（同步点）时被阻塞  
直到最后一个线程到达同步点才会开门，所有阻塞的线程继续干活  
await()：阻塞

##### 3）、Semaphore（信号灯） #####

acquire()：抢占资源，信号量减一  
要么成功获取信号量，要么一直等待下去，直到有线程释放信号量，或超时  
release()：释放资源，信号量加一

# 六、读写锁 #

ReadWriteLock——>ReentrantReadWriteLock  
.writeLock.lock()：给写操作上锁  
.readLock.lock()：给读操作上锁

# 七、阻塞队列（BlockingQueue） #

##### 1）、阻塞 #####

必须要阻塞/不得不阻塞，挂起/唤醒线程  
阻塞队列：自动的生产者/消费者模式，减少实现的复杂度

##### 2）、常用实现类 #####

①ArrayBlockingQueue  
数组结构组成的有界阻塞队列  
②LinkedBlckingQueue  
链表结构组成的有界（默认大小未Integer.MAX）阻塞队列  
③SynchronousQueue  
不存储元素的阻塞队列，即单个元素的队列

##### 3）、方法 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>操作\结果</th> 
   <th>抛出异常</th> 
   <th>特殊值</th> 
   <th>阻塞</th> 
   <th>超时</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>插入</td> 
   <td>add(e)</td> 
   <td>offer(e)</td> 
   <td>put(e)</td> 
   <td>offer(e,time,unit)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>移除</td> 
   <td>remove()</td> 
   <td>poll()</td> 
   <td>take()</td> 
   <td>poll(time,unit)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>检查</td> 
   <td>element()</td> 
   <td>peek()</td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

①抛异常：队满IllegalStateException、队空NoSuchElementException

②特殊值：插入（true/false）、移除（value/null）

③一直阻塞：队满，put时阻塞、队空，take阻塞

④超时退出：阻塞队列满时，队列阻塞生产/消费者一段时间，超过时间后线程退出

# 八、线程池 #

##### 1）、优势 #####

线程复用、控制最大并发数、管理线程

##### 2）、实现 #####

Executor接口、ExecutorService接口、ThreadPoolExecutor（常用实现类）

**①工具类新建线程**  
Executors.newFixedThreadPool(n)：一池n线程  
Executors.newSingleThreadExecutor()：一池一线程  
Executors.newCachedThreadPool()：可扩容线程池

**②ThreadPoolExecutor建立线程池（7个参数）**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>corePoolSize</td> 
   <td>线程池中的常驻核心线程数（惰性加载，第一次执行的时候才会创建）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>maximumPoolSize</td> 
   <td>线程池中能够容纳同时执行的最大线程数（大于等于1）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>keepAliveTime</td> 
   <td>线程池中数量超过corePoolSize，且空闲时间达到keepAliveTime时，销毁多余线程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unit</td> 
   <td>keepAliveTime的单位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>workQueue</td> 
   <td>任务队列，被提交但尚未被执行的业务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>threadFactory</td> 
   <td>生成线程的线程工厂（一般使用默认）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>handler</td> 
   <td>拒绝策略，队列满了且工作线程大于等于线程最大线程数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**③一般使用ThreadPoolExecutor来建立线程池**  
FixedThreadPool(n)和SingleThreadExecutor()允许的请求队列长度为Integer.MAX，可能造成OOM

CachedThreadPool()允许线程数量为Integer.MAX，可能造成OOM

##### 3）、运行原理 #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxODkxODA1_size_16_color_FFFFFF_t_70]

建立核心线程 —（核心满）—>  
业务进入阻塞队列 —（阻塞满）—>  
扩建非核心线程（先执行新来业务，非队列）—（全满）—>  
拒绝—（度过高峰期，超过空闲时间）—>  
非核心线程销毁

##### 4）、线程池拒绝策略 #####

①AbortPolicy（默认）：抛异常RejectedExecutionException

②CallerRunsPolicy：“调用者运行”，既不抛弃任务，也不抛异常，退回任务

③DiscardOldestPolicy：抛弃队列中等待最久的任务，把当前任务加入队列

④DiscardPolicy：丢弃无法处理的任务，不予任何处理也不抛出异常

Ps：通过 new ThreadPoolExecutor. 来选择具体的拒绝策略

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