Java并发编程实践：线程安全与JUC解析

"本文将分享Java并发编程的实践经验，探讨线程安全、JUC（Java Concurrency Utilities）简介、线程池、Atomic与Lock机制以及并发编程中的注意事项。" 在Java并发编程中，线程安全是至关重要的。线程安全是指在多线程环境下，代码能够正确地处理多个线程的访问，避免数据不一致或竞态条件。在提供的代码示例中，我们有两个方法需要分析其线程安全性： 第一个方法： ```java public void add(int i) { i++; } ``` 这个方法不是线程安全的，因为它操作的是一个局部变量`i`，每个线程都有自己独立的副本，不会引发数据竞争。 第二个方法： ```java public Object getLast(List list) { int lastIndex = list.size() - 1; return list.get(lastIndex); } ``` 同样，这个方法也是线程不安全的。虽然它没有直接修改`list`，但`size()`和`get()`方法在并发环境中可能不是原子操作，如果其他线程在执行`size()`后改变列表，那么`get()`可能会获取错误的元素。 接着是两个测试方法，分别使用ArrayList和Vector： 第一个方法使用ArrayList： ```java private static void testList() { List<String> tests = new ArrayList<String>(); // ... } ``` 这个方法是非线程安全的，因为ArrayList不是线程安全的，当一个线程在迭代过程中调用`remove()`时，另一个线程可能正在添加或删除元素，导致ConcurrentModificationException。 第二个方法使用Vector： ```java private static void testVector() { Vector<String> tests = new Vector<String>(); // ... } ``` Vector是线程安全的，所以这个方法不会抛出ConcurrentModificationException，但在高并发情况下，由于Vector的同步开销大，性能可能不佳。 JUC（Java Concurrency Utilities）自JDK 1.5引入，提供了许多实用的并发工具类，如线程池、原子类和锁机制等，帮助开发者更方便地进行并发编程。线程池是一种有效的管理线程的方式，通过ThreadPoolExecutor和Executors可以创建不同类型的线程池。其中，线程池的核心参数包括： - corePoolSize：核心线程数，即使空闲也会保留。 - maxPoolSize：最大线程数，超过此数的任务会被放入等待队列。 - keepAliveTime：非核心线程在空闲时的存活时间。 - workQueue：等待队列，用于存放未被处理的任务。 选择线程池时，需要根据任务类型和系统资源来决定合适的配置。一般来说，核心线程数应等于系统能同时处理的任务数，最大线程数不超过系统可用处理器数量的两倍，等待队列大小则取决于任务的性质。 在并发编程中，除了使用线程池和并发工具类外，还可以利用Atomic类（如AtomicInteger）和Lock接口（如ReentrantLock）来实现线程安全。Atomic类提供了一种无需同步就能保证原子性的操作，而Lock接口提供了比synchronized更细粒度的锁控制，例如可重入性、公平性和非阻塞获取。 Java并发编程涉及的内容广泛，包括线程安全、并发工具类的使用、线程池配置、原子操作和锁机制等，理解和掌握这些知识点对于编写高效且可靠的并发程序至关重要。