这篇文章有助于快速理解JDK8中juc包中的各个并发类。与《java并发编程系统与模型》配合起来看更好。由于时间和精力的关系,这篇文档会一直更新,直到达到让读者满意的标准。
AbstractExecutorService
: 抽象的执行器
ArrayBlockingQueue
: 一个有边界的先进先出的阻塞队列
BlockingDeque
: 接口描述,阻塞双端队列
BlockingQueue
: 接口描述,阻塞队列
BrokenBarrierException
:当Barrier被破坏的时候,会抛出此异常
Callable
: 带返回值的异步任务接口。其值不能直接被获取,而是要通过Future来获取,JDK8中已经被Supplier取代
CancellationException
: 如果在执行器框架中,带返回值的任务已经被取消而无法重新取回,将抛出此异常
CompletableFuture
: 1.8中新增的类。将执行的结果以回调的方式处理,而不是阻塞等待。被喻作“可完成的Future”
CompletionException
: 在计算结果或者任务的过程中抛出的异常
CompletionService
: 对应ExecutorService ,ExecutorService每次执行都需要等待返回结果,CompletionService则可集中的等待返回结果。其实现类是ExecutorCompletionService
CompletionStage
: 代表异步计算中的一个阶段或步骤。其实现是CompletableFuture
ConcurrentHashMap
: 并发的,线程安全的HashMap
改进一:取消segments字段,直接采用transient volatile HashEntry
改进二:将原先table数组+单向链表的数据结构,变更为table数组+单向链表+红黑树的结构。对于hash表来说,最核心的能力在于将key hash之后能均匀的分布在数组中。如果hash之后散列的很均匀,那么table数组中的每个队列长度主要为0或者1。但实际情况并非总是如此理想,虽然ConcurrentHashMap类默认的加载因子为0.75,但是在数据量过大或者运气不佳的情况下,还是会存在一些队列长度过长的情况,如果还是采用单向列表方式,那么查询某个节点的时间复杂度为O(n);因此,对于个数超过8(默认值)的列表,jdk1.8中采用了红黑树的结构,那么查询的时间复杂度可以降低到O(logN),可以改进性能。
ConcurrentLinkedDeque
: 并发的,线程安全的无界双端队列
ConcurrentLinkedQueue
: 并发的,线程安全的无界队列
ConcurrentMap
: 接口描述。并发Map通用接口
ConcurrentNavigableMap
: 并发的NavigableMap。这种Map可以按照可以按照键的升序或降序访问和遍历
ConcurrentSkipListMap
: 一个以跳表(SkipList)作为数据结构的并发Map。Key有序(不是插入顺序,而是Key的自然顺序或者自定义顺序)
注意,JDK中并没有如下两个并发类的实现,但依旧说明:
ConcurrentLinkedHashMap
保证了插入顺序的HashMap
ConcurrentTreeMap
按照Key来排序,实现了NavigableMap。说明是按照Key的自然顺序。
ConcurrentSkipListSet
: 一个以跳表为实现的按照值自然有序的(或者自定义顺序)并发的Set集合
CopyOnWriteArrayList
: CopyOnWrite容器
CopyOnWriteArraySet
: CopyOnWrite容器
CountDownLatch
: 一个同步工具类,它允许一个或多个线程一直等待,直到其他线程的操作执行完后再执行
CountedCompleter
: Java 8添加了一个称为CountedCompleter的ForkJoinTask类的抽象子类。
该框架同时支持两种类型的任务:不产生结果的任务和产生结果的任务。
RecursiveAction
:类的实例表示不产生结果的任务。 RecursiveTask类的实例表示产生结果的任务。
CountedCompleter
:任务可能产生结果,也可能不产生结果。
CyclicBarrier
: :一个同步辅助类,它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点
作用与CountDownLatch类似
Delayed
: 延迟队列的协议接口
DelayQueue
: 延迟队列
Exchanger
: 可以在两个线程之间交换数据,只能是2个线程,他不支持更多的线程之间互换数据。
ExecutionException
Executor
: 执行器接口
ExecutorCompletionService
: CompletionService的具体实现
Executors
: ExecutorService的生产工厂
ExecutorService
: 执行器
ForkJoinPool
:是一个可以执行ForkJoinTask的ExcuteService
ForkJoinTask
: 代表一个需要执行的任务
ForkJoinWorkerThread
: ForkJoinPool管理着ForkJoinWorkerThread线程,ForkJoinWorkerThread线程内部有一个双端队列,这个双端队列主要由一个数组queue、数组下标queueBase、数组上标queueTop三个值保证。
Future
: 接口 代表着一个异步执行的结果
FutureTask
: 一个可取消的异步计算,FutureTask 实现了Future的基本方法,提空 start cancel 操作,可以查询计算是否已经完成
LinkedBlockingDeque
: 基于链表的,线程安全的双端队列,可以指定链表容量,也可以不指定(默认Integer.MAX_VALUE)
LinkedBlockingQueue
: 基于链表的,线程安全的队列,可以指定链表容量,也可以不指定(默认Integer.MAX_VALUE)
LinkedTransferQueue
: TransferQueue的具体实现
Phaser
: 包含了CyclicBarrier和CountDownLatch的相关功能。但提供更多更复杂的功能
PriorityBlockingQueue
: 支持优先级的阻塞队列
RecursiveAction
: ForkJoinTask的实现,没有返回值
RecursiveTask
: ForkJoinTask的实现,带返回值
RejectedExecutionException
RejectedExecutionHandler
: 实现RejectedExecutionHandler,在执行器中管理被拒绝的任务
RunnableFuture
: 接口比较简单,继承了Runnable、Future接口。并只有一个run方法作为 Runnable 的 Future。成功执行 run 方法可以完成 Future 并允许访问其结果。
RunnableScheduledFuture
: 可返回结果的周期性执行接口
ScheduledExecutorService
: 可周期性地执行任务的执行器的接口
ScheduledFuture
: 执行周期性结果的接口
ScheduledThreadPoolExecutor
: 可周期性地执行任务的执行器的实现
Semaphore
: 信号量
SynchronousQueue
:
这样 一种阻塞队列,其中每个 put 必须等待一个 take,反之亦然。同步队列没有任何内部容量,甚至连一个队列的容量都没有。
不能在同步队列上进行 peek
ThreadFactory
创建线程的工厂。比如需要对线程设置编号和名字等
ThreadLocalRandom
多线程模式下的随机数生成器
ThreadPoolExecutor
线程池执行器
TimeoutException
阻塞操作的超市异常
TimeUnit
线程安全的时间转换类
TransferQueue
TransferQueue是一个聪明的队列,它是ConcurrentLinkedQueue
SynchronousQueue
(在公平模式下), 无界的LinkedBlockingQueues等的超集。生产者会一直阻塞直到所添加到队列的元素被某一个消费者所消费(不仅仅是添加到队列里就完事)。新添加的transfer方法用来实现这种约束。顾名思义,阻塞就是发生在元素从一个线程transfer到另一个线程的过程中,它有效地实现了元素在线程之间的传递
AtomicBoolean 原子操作类
AtomicInteger
AtomicIntegerArray 原子的整形数组操作类
AtomicIntegerFieldUpdater 原子更新引用类型里的字段。
AtomicLong Long类型原子操作
AtomicLongArray Long类型素组原子操作
AtomicLongFieldUpdater 原子更新引用类型的Long字段
AtomicMarkableReference 维护带有标记位的对象引用,可以原子方式对其进行更新
AtomicReference 原子更新对象
AtomicReferenceArray 原子更新对象数组
AtomicReferenceFieldUpdater 原子更新成员变量
AtomicStampedReference 带有时间戳的原子对象引用
累加器:
DoubleAccumulator
DoubleAdder
LongAccumulator
LongAdder
Striped64
包 java.util.concurrent.locks
AbstractOwnableSynchronizer
抽象同步器
AbstractQueuedLongSynchronizer
64位版本的抽象同步器。与AbstractQueuedSynchronizer除了 state不一样,全都一样
AbstractQueuedSynchronizer
抽象同步器 继承自AbstractOwnableSynchronizer
Condition
条件
Lock
通用的锁接口
LockSupport
底层的线程操作
ReadWriteLock
读写锁的统一接口
ReentrantLock
可重入锁
ReentrantReadWriteLock
可重入的读写锁
StampedLock
JAVA8 新增 StampedLock
要比ReentrantReadWriteLock更加廉价,也就是消耗比较小。