Java并发编程:java.util.concurrent工具包详解

1星 需积分: 9 5 下载量 121 浏览量 更新于2024-07-17 1 收藏 1.08MB PDF 举报
"Java并发工具包java.util.concurrent用户指南中英文对照阅读版.pdf" 这篇文档是关于Java并发编程中`java.util.concurrent`包的用户指南,涵盖了多种并发工具类和接口的使用方法。以下是该指南中涉及的重要知识点的详细解释: 1. **阻塞队列 BlockingQueue** - 阻塞队列是一种特殊的队列,当队列满时,生产者线程会阻塞直到队列有空间;当队列空时,消费者线程会阻塞直到队列中有元素。它提供了一种线程间的同步机制。 - 包含的具体实现有ArrayBlockingQueue、DelayQueue、LinkedBlockingQueue和PriorityBlockingQueue等。 - ArrayBlockingQueue是基于数组实现的有界阻塞队列,插入和删除操作的性能较高。 - DelayQueue允许元素按照延迟时间排序,只有达到指定延迟后才能被取出。 - LinkedBlockingQueue是基于链表结构的无界阻塞队列,吞吐量通常高于ArrayBlockingQueue。 - PriorityBlockingQueue是支持优先级的无界阻塞队列,优先级由元素的自然顺序或者比较器决定。 2. **同步队列 SynchronousQueue** - SynchronousQueue不是一个真正的队列,它不存储元素。生产者必须等待消费者完成消费后才能插入新元素,反之亦然。 3. **阻塞双端队列 BlockingDeque** - BlockingDeque提供了双端入队和出队的能力,适用于需要从队列两端进行操作的场景。 - 具体实现有LinkedBlockingDeque。 4. **并发 Map(映射) ConcurrentMap** - ConcurrentMap是线程安全的Map,提供并发操作的支持,如`putIfAbsent`、`replace`和`remove`等原子操作。 5. **并发导航 映射 ConcurrentNavigableMap** - ConcurrentNavigableMap是ConcurrentMap的扩展,支持按顺序遍历和范围查询。 6. **闭锁 CountDownLatch** - 闭锁用于计数,线程在计数未达到零之前会被阻塞,常用于多线程同步的起点或终点。 7. **栅栏 CyclicBarrier** - 栅栏允许一组线程等待其他线程到达一个公共屏障点,完成后重置可再次使用。 8. **交换机 Exchanger** - 交换机让两个线程能够交换数据,主要用于线程间的数据传递。 9. **信号量 Semaphore** - 信号量控制对共享资源的访问权限,通过 permit 的数量限制同时访问的线程数。 10. **执行器服务 ExecutorService** - ExecutorService是线程池的接口,提供管理和控制线程执行任务的能力。 11. **线程池执行者 ThreadPoolExecutor** - ThreadPoolExecutor是ExecutorService的实现,允许自定义线程池参数,如核心线程数、最大线程数、线程存活时间等。 12. **定时执行者服务 ScheduledExecutorService** - 能够定期或延迟执行任务的ExecutorService,适用于定时任务场景。 13. **使用 ForkJoinPool 进行分叉和合并** - ForkJoinPool和Fork/Join框架用于并行处理大型任务,通过拆分成更小的任务进行计算,然后合并结果。 14. **锁 Lock** - Lock接口提供了比synchronized更细粒度的锁控制,如公平锁、非公平锁、可重入锁等。 15. **读写锁 ReadWriteLock** - 读写锁允许多个读取线程同时访问,但写入时独占,提高并发性能。 16. **原子性变量(Atomic*)** - 原子性变量提供线程安全的值更新,包括AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong和AtomicReference,它们的更新操作是不可中断的。 这个指南不仅介绍了各种并发工具类的使用,还提供了示例和实际应用指导,帮助开发者更好地理解和运用Java并发编程工具,提高多线程环境下的程序效率和正确性。