線程通信

• 傳統(tǒng)的線程通信

  • Object類提供了wait()，notify()和notifyAll三個(gè)方法

  • 適用情況：synchronized修飾的同步方法或者synchronized方法

  • wait():導(dǎo)致當(dāng)前線程等待，直到其他線程調(diào)用該同步監(jiān)視器的notify()或notifyAll方法來喚醒該線程，調(diào)用wait方法后本線程會(huì)釋放對同步監(jiān)視器的鎖定

  • notify():喚醒在此同步監(jiān)視器上等待的單個(gè)線程。如果有多個(gè)線程在等待，則隨機(jī)喚醒其中一個(gè)

  • notifyAll():喚醒在此同步監(jiān)視器上等待的所有線程

• 使用Condition控制線程通信

  • 適用于使用Lock對象來同步的場景，Condition實(shí)例被綁定在一個(gè)Lock對象

  • Lock替代了同步方法或同步代碼塊，Condition替代了同步監(jiān)視器的功能

  • await(),signal(),signalAll()

  • private final Lock lock=new ReentrantLock();

  • private final Condition cond=lock.newCondition();

  • cond.await()

  • cond.signalAll()

• 使用阻塞隊(duì)列（BlockingQueue）控制線程通信

  • add(E e), off(E e), put(E e)

  • remove(), poll(), take()

  • element(), peek()

• ArrayBlockinQueue, LinkedBlockingQueue, PriorityBlockingQueue, SynchronousQueue, DelayQueue

• BlockingQueue<Stirng> bq=new ArrayBlockingQueue<>(2);

  bg.put(“Java”)

線程組(ThreadGroup)和未處理的異常

• • 程序可以直接以組為單位控制線程

  • 線程運(yùn)行途中不能更改所屬線程組

  • ThreadGroup:activeCount(), interrupt(), isDaemon(), setDaemon(), setMaxPriority()

  • ThreadGroup內(nèi)還定義了一個(gè)很有用的方法：void uncaughtException(Thread t,Throwable e), 可以處理線程組內(nèi)任意線程所拋出的異常

  • 使用catch捕獲異常時(shí)，異常不會(huì)傳播給上一級(jí)調(diào)用者；但是使用異常處理器對異常進(jìn)行處理后，異常依然會(huì)傳播給上一級(jí)調(diào)用者

線程池

• 當(dāng)程序中需要?jiǎng)?chuàng)建大量生存期很短暫的線程時(shí)，應(yīng)該考慮使用線程池。線程池在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)即創(chuàng)建大量空閑的線程

• Java5實(shí)現(xiàn)的線程池

  • 返回一個(gè)ExecutorService對象，該對象代表一個(gè)線程池：newCachedThreadPool()newFixedThreadPool(int nThreads),newSingleThreadExecutor()

  • new ScheduledThreadPool(int corePoolSize),new SingleThreadScheduledExecutor()

  • 使用線程池來執(zhí)行線程任務(wù)的步驟：

  • 調(diào)用Executors類的靜態(tài)工廠方法來創(chuàng)建一個(gè)ExecutorService對象，該對象代表一個(gè)線程池；

  • 創(chuàng)建Runnable實(shí)現(xiàn)類或Callable實(shí)現(xiàn)類的實(shí)例，作為線程執(zhí)行任務(wù)；

  • 調(diào)用ExecutorService對象的submit()方法來提交Runnable實(shí)例或者Callable實(shí)例；

  • 任務(wù)執(zhí)行完畢，最后關(guān)閉線程池shutdown()。

• Java7新增的ForkJoinPool

  • 充分利用多CPU，多核CPU的性能優(yōu)勢

  • 將一個(gè)任務(wù)拆分成多個(gè)“小任務(wù)”并行計(jì)算，再把多個(gè)小任務(wù)的結(jié)果合并成總的計(jì)算結(jié)果

  • ForkJoinPool是ExecutorService的實(shí)現(xiàn)類，因此是一種特殊的線程池

  • 創(chuàng)建了ForkJoinPool實(shí)例之后，就可以調(diào)用ForkJoinPool的submit(ForkJoinTask task)或者invoke(ForkJoinTask task)方法來執(zhí)行指定任務(wù)了。其中ForkJoinTask代表一個(gè)可以并行，合并的任務(wù)。ForkJoinTask是一個(gè)抽象類，它還有兩個(gè)抽象子類:RecursiveAction和RecursiveTask。其中RecursiveTask代表有返回值的任務(wù)，而RecursiveAction代表沒有返回值的任務(wù)。

線程相關(guān)類

• ThreadLocal類

  • 代表一個(gè)線程局部變量，通過把數(shù)據(jù)放在ThreadLocal中就可以讓每個(gè)線程創(chuàng)建一個(gè)該變量的副本

  • 在編寫多線程代碼時(shí)，可以把不安全的整個(gè)變量封裝進(jìn)ThreadLocal，或者把對象與線程相關(guān)的狀態(tài)使用ThreadLocal保存

  • ThreadLocal類與線程同步機(jī)制面向的問題領(lǐng)域是不同的

  • 如果多個(gè)資源之間需要共享資源，以實(shí)現(xiàn)線程通信，則使用同步機(jī)制；如果僅僅只是隔離多個(gè)線程之間的沖突，則使用ThreadLocal

• 包裝線程不安全的集合

  • 可以使用Collections提供的靜態(tài)方法把這些集合包裝成線程安全的集合。

  • <T> Collection<T> synchronizedCollections(Collection<T> c):返回指定collection對應(yīng)的線程安全的collection；

  • static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)

  • static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m)

  • static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)

  • static <K,V> SortedMap<K,V> synchronizedSortedMap(SortedMap<K,V> m)

  • static <T> SortedSet<T> synchronizedSortedSet(SortedSet<T> s)

  • 如果需要把某個(gè)集合包裝成線程安全的集合，則應(yīng)該在創(chuàng)建之后立即包裝

    HashMap m=Collections.synchronizedMap(new HashMap());

• 線程安全的集合類

  • java.util.concurrent包

  • 支持高效并發(fā)訪問的集合接口和實(shí)現(xiàn)類

  • 以Concurrent開頭的集合類：支持并發(fā)訪問的集合

  • 以CopyOnWrite開頭的集合類：適合讀取操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寫入操作的場景，如緩存等