Java并发概念汇总

orangefrog 发布于4月前 阅读883次
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原文:http://www.letiantian.me/2015-05-27-java-concurrency-summary/ 

看了《Java编程思想 第4版》并发这一章,觉得有必要整理一下其中的概念。

并发

为什么要并发? 比如因为IO操作遇到了阻塞,CPU可以转去执行其他线程,这时并发的优点就显示出来了:更高效的利用CPU,提高程序的响应速度。

Java的线程机制是抢占式的,会为每个线程分配时间片。

线程中断与上下文切换

并发编程 - 多线程的代价及上下文切换
上下文切换与多处理器

Java本身还有另外一个“线程中断”

详细分析Java中断机制  

基本的线程机制

使用Runnable和Thread创建线程:

Defining and Starting a Thread
“implements Runnable” vs. “extends Thread”

使用执行器Executor执行线程:

并发新特性―Executor框架与线程池(含代码)
Java线程(六):线程池
Interface Executor

让线程中的任务返回值:Callable

Java线程(七):Callable和Future
Java Callable Future Example

休眠sleep()、让步yield()

休眠(sleep)和让步(yield)会导致线程阻塞,CPU转而执行其他线程。对调用yield时,是在建议具有相同优先级的其他线程运行。

java之yield(),sleep(),wait()区别详解  

线程优先级、后台线程

关于Java的Daemon线程的理解
JAVA并发编程――守护线程(Daemon Thread)
Java多线程系列--“基础篇”10之 线程优先级和守护线程
java 线程的优先级Priority  

join()

简谈Java的join()方法
Java多线程中join方法的理解  

捕获线程的异常

JAVA 线程中的异常捕获  

共享受限资源

Java线程安全和非线程安全  

synchronized

Java线程(二):线程同步synchronized和volatile
What does 'synchronized' mean?

重入锁ReentrantLock

Java线程(八):锁对象Lock-同步问题更完美的处理方式
Java 理论与实践: JDK 5.0 中更灵活、更具可伸缩性的锁定机制  

java锁的种类以及辨析(一):自旋锁
Java锁的种类以及辨析(二):自旋锁的其他种类
Java锁的种类以及辨析(三):阻塞锁
Java锁的种类以及辨析(四):可重入锁  

Volatile变量

Java 理论与实践: 正确使用 Volatile 变量
聊聊并发(一)――深入分析Volatile的实现原理  

CAS

JAVA CAS原理深度分析  

原子类

Java 理论与实践: 流行的原子
Java多线程(二)之Atomic:原子变量与原子类

临界区(critical section)

竞态条件与临界区  

线程本地存储ThreadLocal

Java线程(篇外篇):线程本地变量ThreadLocal
彻底理解ThreadLocal
Class ThreadLocal
Java ThreadLocal
When and how should I use a ThreadLocal variable?  

终结任务

线程状态

一张图让你看懂JAVA线程间的状态转换
Life Cycle of Thread �C Understanding Thread States in Java
Java 6 Thread States and Life Cycle  

中断线程

详细分析Java中断机制
What does java.lang.Thread.interrupt() do?  

如何停止线程

stop()方法已经被废弃了。

如何停止一个正在运行的java线程
How to stop a java thread gracefully?  

线程协作

wait()、notify()、notifyAll()

阻塞是进程在等待某种资源,但是不能马上得到,必须等待别的进程释放资源才能继续,属于被动无法得到时间片,内核就切换其它进程运行
 休眠一般为主动式的放弃一段CPU时间。
 挂起是运行时间片到了,内核要调度其它进程运行,被动式的失去CPU。(挂起可以被别的进程给抢占导致挂起,也可以自己主动挂起自己。)

wait()会在等待时将当前任务挂起,等到notify()/notifyAll()发生时,任务才被唤醒。

调用sleep()、yield()时不会释放锁;调用wait()时线程被挂起,对象上的锁也会被释放。

wait()、notify()、notifyAll()属于类Object,不属于Thread。

只能在同步控制方法或者同步控制块(synchronized)中调用wait()、notify()、notifyAll()。而sleep()、yield()可以在非同步控制方法里使用。

notifyAll()比notify()更安全一些。使用notify()时,众多等待同一个锁的任务中只有一个会被唤醒。

Java Thread wait, notify and notifyAll Example  

Lock和Condition

Java线程(九):Condition-线程通信更高效的方式  

死锁

哲学家就餐问题
一个 Linux 上分析死锁的简单方法、死锁的4个必要条件
什么是死锁,死锁的四个必要条件以及处理死锁的策略
如何避免死锁  

类库中的其他构件

CountDownLatch

CountDownLatch,闭锁。

首先给该对象一个初始计数值,每个在该该对象上调用await()的任务会阻塞。当计数值到0时,所有因为await()而阻塞的任务都继续执行。

Java CountDownLatch应用
CountDownLatch
Java多线程系列--“JUC锁”09之 CountDownLatch原理和示例  

CyclicBarrier

CyclicBarrier,关卡,栅栏。

CountDownLatch和CyclicBarrier的区别  (01) CountDownLatch的作用是允许1或N个线程等待其他线程完成执行;而CyclicBarrier则是允许N个线程相互等待。  (02) CountDownLatch的计数器无法被重置;CyclicBarrier的计数器可以被重置后使用,因此它被称为是循环的barrier。

Java多线程系列--“JUC锁”10之 CyclicBarrier原理和示例
CyclicBarrier  

BlockingQueue

Interface BlockingQueue
聊聊并发(七)――Java中的阻塞队列  

DelayQueue

Examples of DelayQueue in Java
精巧好用的DelayQueue  

Timer和TimerTask

这两个在java.util这个包下面。

Timer和TimerTask可以做为实现线程的第三种方式,前两种方式分别是继承自Thread类和实现Runnable接口。

Java线程(五):Timer和TimerTask  

ScheduledThreadPoolExecutor

Java ScheduledThreadPoolExecutor延迟或周期性执行任务
Class ScheduledThreadPoolExecutor  

信号量Semaphore

Java 信号量 Semaphore 介绍
Java Concurrency Tutorial �C Semaphores  

Exchanger

用于两个线程之间交换数据。

Java线程之Exchanger  

性能调优

使用Lock通常比sychronized高效,sychronized的开销看起来变化范围很大,Lock相对一致。synchronized产生的代码,与Lock所需要的“加锁-try/finally-解锁”相比,可读性更高。

CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet

在该类的对象中,写入将导致创建整个底层数组的副本,而原数组保留在原地,使得复制的数组在被修改时,读取操作可以安全的执行。当对副本的修改完成时,会发生一个原子性的操作:用副本替换源数组,使得新的读取操作可以看到这个新的修改。

Class CopyOnWriteArrayList
Java copy-on-write collections
Java多线程系列--“JUC集合”03之 CopyOnWriteArraySet  

ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue

聊聊并发(四)――深入分析ConcurrentHashMap
聊聊并发(六)――ConcurrentLinkedQueue的实现原理分析
Class ConcurrentHashMap
Class ConcurrentLinkedQueue  

乐观锁

悲观锁与乐观锁
乐观并发控制
Concurrency control
Optimistic concurrency control

读写锁ReadWriteLock

适合读多写少的场景。

Java中的读/写锁
Java ReadWriteLock Example
ReadWriteLock  

生产者消费者问题

Java线程(三):线程协作-生产者/消费者问题  

其他

Java并发的四种风味:Thread、Executor、ForkJoin和Actor
Java Thread and Multithreading Tutorial
JAVA 多线程和并发基础面试问答
Java Multi-Threading and Concurrency Interview Questions with Answers
Monitor (synchronization) 聊聊并发  


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