并发编程一直是工具开发中的难点,但又是应该当代程序员不得不熟悉的技术,其中涉及到线程中协调问题,熟悉如何保证线程能够按照我们预期的工具方式执行呢?今天和大家一起了解下jdk中为我们提供的那些有用的工具类
JUC(java.util.concurrent)是在Java 5中引入的一个并发编程的扩展库,目的应该是为了更加方便、快捷和安全地实现并发编程。熟悉它提供了一系列的工具工具类、锁、应该队列以及原子类等来协调多线程之间的熟悉操作。
基于现代硬件不断地发展,为了充分利用服务器资源,并发编程在我们的开发中已经无处不在,今天主要了解下JUC包中提供的几个工具类,让我们在并发编程时提供助力。
Java并发编程是一门复杂的技术,其中有一些难点需要特别注意。比如以下是一些Java并发编程过程中会遇到的问题以及难点:
在并发编程中,如何协调各个线程的执行也是一件比较麻烦的事,还好JUC包中为我们提供了几个常用的工具类来解决线程执行的控制以及协调多个线程执行过程,下面我们具体看一看...
核心方法:
/** * 定义计数器数量,用于定义多少个执行线程 */public CountDownLatch(int count);/** * 阻塞方法,直到计数器为0时才会继续执行后续代码 */public void await();/** * 每次调用该方法,则计数器减一 */public void countDown();
核心方法:
/** * 定义计数器数量与回调函数 */public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction);/** * 阻塞方法,当有线程执行到则计数器加一,等到达到目标数后才会继续后续代码 */public int await();/** * 通过该方法可以实现计数器的重置 */public void reset();
核心方法:
/** * 定义许可数量 */public Semaphore(int permits);/** * 申请许可,改方法会阻塞程序 */public void acquire();/** * 释放许可 */public void release();
CountDownLatch的使用场景
CountDownLatch是Java并发包中的一个工具类,它可以实现线程之间的协作。具体来说,CountDownLatch可以让一个线程等待多个线程执行完毕,再继续执行。CountDownLatch常用于以下场景:
@Test public void test() throws InterruptedException { int count = 10; CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count); IntStream.range(0,count).forEach(i->{ new Thread(()->{ System.out.println( "执行线程:"+ i ); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } countDownLatch.countDown(); }).start(); }); countDownLatch.await(); System.out.println("线程执行完成"); }
CyclicBarrier的使用场景
它允许多个线程在某个屏障处等待,直到所有线程都到达该屏障时才会继续执行。
CyclicBarrier 适用于一组线程需要相互等待,直到所有线程都完成某个任务后才能继续执行下一步操作的场景。例如,一个大型的计算任务可以被分成多个子任务, 每个子任务由一个线程执行。当所有子任务完成后,这些线程需要等待,直到所有子任务都完成,然后再执行下一步操作。
另外,CyclicBarrier 还可以用于优化代码性能。例如,当我们需要等待多个线程都完成某项工作后,才能进行下一步操作。此时,我们可以使用 CyclicBarrier 来实现等待, 而不是使用 Thread.sleep() 方法等待一段时间。这样可以避免无谓地等待时间,提高代码效率。
@Test public void test() { int count = 10; AtomicBoolean finish = new AtomicBoolean(false); CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(count, ()->{ System.out.println("线程执行完成"); finish.set(true); }); IntStream.range(0,count).forEach(i->{ new Thread(()->{ System.out.println( "执行线程:"+ i ); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } try { cyclicBarrier.await(); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (BrokenBarrierException e) { throw new RuntimeException(e); } }).start(); }); while (!finish.get()){ } }
Semaphore的使用场景
它可以控制同时访问某个共享资源的线程数量。常用于限制同时访问某个资源的线程数量,例如数据库连接池、线程池等。
@Test public void test() { int count = 10; Semaphore semaphore = new Semaphore(3); IntStream.range(0,count).forEach(i->{ new Thread(()->{ try { semaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println( "执行线程:"+ i ); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } semaphore.release(); }).start(); }); while (true){ } }
涉及到线程的开发都伴随着复杂性,不管是在代码调试上还是理解线程切换与安全性上,JUC提供的各种强大的工具类将并发编程的复杂性进行了封装,不管是在使用或是扩展上,都能通过简单的几行代码实现多线程的各种协调工作。
责任编辑:武晓燕 来源: Java技术指北 工具代码JUC(责任编辑:焦点)
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