有没有接触过JUC高并发编程，说一说

时间: 2024-03-29 12:36:36 浏览: 70

JUC并发编程.md

### JUC并发编程知识点 #### 一、JUC并发编程简介 JUC（Java Util Concurrency）是Java标准库中的一个子包，提供了一系列高级并发工具类和接口，旨在简化多线程编程的复杂性。它包括了各种锁机制、线程池、信号量、屏障等实用组件，为开发人员提供了构建高性能并发应用的强大工具。 #### 二、线程与进程的基础概念 1. **进程**: 进程是操作系统中可独立调度和执行的基本单位，它是程序的一次动态执行过程。例如，打开一个QQ应用程序就创建了一个进程（`QQ.exe`）。一个进程至少包含一个线程，通常情况下包含多个线程。 - **Java中的进程**: Java虚拟机启动时，默认创建两个线程：`main`线程和`GC`（垃圾回收）线程。 2. **线程**: 线程是进程内的一个执行单元，是进程中的最小调度单位。一个进程中可以有多个线程，这些线程共享进程的资源，每个线程负责执行进程的一部分任务。 - **线程的开启方式**: - `Thread`: 继承`Thread`类并重写`run`方法。 - `Runnable`: 实现`Runnable`接口，并将该接口的实例传递给`Thread`对象的构造函数。 - `Callable`: 通过`FutureTask`包装`Callable`对象，然后将其传递给`Thread`对象。 3. **线程的生命周期**: - `NEW`: 线程被创建但尚未启动。 - `RUNNABLE`: 线程处于可运行状态。 - `BLOCKED`: 线程阻塞于等待监视器锁。 - `WAITING`: 线程无限期等待。 - `TIMED_WAITING`: 线程在指定时间内等待。 - `TERMINATED`: 线程已完成或已终止。 4. **并发与并行**: - **并发**: 指多个线程操作同一资源，例如在一个CPU核心上交替执行多个线程。 - **并行**: 指多个线程同时执行，通常发生在多核心处理器上。 5. **线程的启动机制**: - `Thread`类的`start()`方法用于启动线程，其内部调用的是`start0()`本地方法，而后者依赖于操作系统来创建线程。 #### 三、Java并发编程基础 1. **并发编程的本质**: - 充分利用CPU资源，通过线程切换提高程序的执行效率。 2. **`Thread`类详解**: - `Thread`类中定义了线程的基本行为，包括启动、中断、查询状态等。 - `start()`方法用于启动线程，而`run()`方法则是线程执行体。 3. **`wait()`与`sleep()`的区别**: - **来源不同**: - `wait()`来自`Object`类。 - `sleep()`来自`Thread`类。 - **锁的释放**: - `wait()`会释放锁，使得其他线程有机会获取锁。 - `sleep()`不释放锁，线程暂停执行但仍然持有锁。 - **使用范围**: - `wait()`只能在同步代码块中使用。 - `sleep()`可以在任何地方使用。 - **异常处理**: - `wait()`不需要捕获异常。 - `sleep()`可能抛出`InterruptedException`，因此需要进行异常处理。 #### 四、Lock锁（重点） 1. **Lock接口**: - `Lock`接口是JUC包中提供的锁机制，相比传统的`synchronized`关键字，`Lock`提供了更灵活的锁控制。 2. **ReentrantLock**: - `ReentrantLock`是`Lock`接口的主要实现之一，支持公平锁和非公平锁，以及可中断的锁定机制。 3. **基本售票示例**: - 使用`ReentrantLock`实现售票系统可以有效地控制对资源的访问，避免线程间的冲突。 - 示例代码未完全给出，但可以通过下面的方式实现基本的售票逻辑： ```java import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class TicketSale { private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); private int tickets = 100; // 假设共有100张票 public void sellTicket() { lock.lock(); try { if (tickets > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在销售第 " + (101 - tickets) + " 张票"); tickets--; } } finally { lock.unlock(); } } public static void main(String[] args) { final TicketSale ticketSale = new TicketSale(); for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(() -> { while (true) { ticketSale.sellTicket(); } }).start(); } } } ``` 通过以上介绍，我们了解到JUC并发编程的核心概念和技术细节，这为后续深入学习并发控制、原子操作、线程安全容器等高级主题奠定了坚实的基础。

作为AI模型，我没有实际的编程经验，也不会有实际的代码实现，但是我可以对JUC高并发编程进行简单的解释。 JUC是Java Util Concurrent的缩写，它是Java SE 5中新引入的一组并发编程的工具类库，主要用于解决多线程并发访问共享数据时的线程安全问题。JUC提供了很多实用的工具类，例如CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore、ReentrantLock、ReadWriteLock、BlockingQueue等。在高并发编程中，我们需要注意线程安全问题，避免出现多线程竞争造成的数据不一致、死锁等问题。使用JUC提供的并发工具可以有效地避免这些问题，并提高程序的性能和可伸缩性。总的来说，JUC是Java中非常重要的并发编程工具库，它可以帮助开发者更加便捷地编写高并发的Java应用程序。

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