Java并发编程-3

目录
(1)并发工具类
(2)原子自增类
(3)线程池

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一：并发工具类

1. CountDownLatch：允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。
   CountDownLatch不能重新初始化或者修改CountDownLatch对象的内部计数器的值（共享同步状态）。
2. CyclicBarrier：可循环使用的屏障。
   让一组线程到达一个屏障/同步点时被阻塞，直到最后1个线程到达屏障时屏障才开门，所有被屏障的线程才会继续运行。
3. Semaphore：信号量
   用来控制同时访问特定资源的线程数量。

二：原子操作类

java.util.concurrent.atomic中的原子操作类，CAS方式实现：

1. 原子更新基本类型 （原子的方式更新基本类型）
2. 原子更新数组 （原子的方式更新数组的某个元素）
3. 原子更新引用 （原子的方式更新引用类型提供的类）
4. 原子更新属性（字段） (原子的方式更新某个类里的某个字段)

三：线程池

1 线程池的好处

第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，
还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。

2 线程池的实现原理

线程池的主要处理流程

线程池执行过程

ThreadPoolExecutor任务执行过程：
1）如果当前运行的线程少于corePoolSize，则创建新线程来执行任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。 即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程。
2）如果运行的线程等于或多于corePoolSize，则将任务加入BlockingQueue。
3）如果无法将任务加入BlockingQueue（队列已满），则创建新的线程来处理任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。
4）如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize，任务将被拒绝，并调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。

ThreadPoolExecutor采取上述步骤的总体设计思路，是为了在执行execute()方法时，尽可能地避免获取全局锁（那将会是一个严重的可伸缩瓶颈）
在ThreadPoolExecutor完成预热之后（当前运行的线程数大于等于corePoolSize），几乎所有的execute()方法调用都是执行步骤2，而步骤2不需要获取全局锁。

3 相关参数

• keepAliveTime（线程活动保持时间）：线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。
  任务队列空闲后，默认核心线程会阻塞在queue.take上，可重入锁，其它线程会被释放；

4 线程池配置

• 任务的性质：CPU密集型任务、IO密集型任务和混合型任务
  CPU密集型任务应配置尽可能小的线程，如配置Ncpu+1个线程的线程池。由于IO密集型任务线程并不是一直在执行任务，则应配置尽可能多的线程，如2*Ncpu。混合型的任务，
• 任务的优先级：高、中和低。
  优先级不同的任务可以使用优先级队列PriorityBlockingQueue来处理。它可以让优先级高的任务先执行。
• 任务的执行时间：长、中和短。
  执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池来处理，或者可以使用优先级队列，让执行时间短的任务先执行。

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