4.并发基础构建模块1

将线程安全性委托给线程安全类。

java早期的vector hashtable

jdk1.2出的Collections.synchronizedXXX，就是用组合的形式把一般的集合容器类包装成了线程安全容器，其效果和vector和hashtable等差不多

• 线程安全容器还是有许多常用操作没有覆盖：

a) 迭代器：遍历所有元素

for(int i=0; i < vector.size();i++){ // 不安全的迭代器
    dosomething(vector.get(i));
}

b) putIfAbsent等先检查后执行
c) 获取集合最后一个元素(先计算size，再获取size-1那个索引下的元素)

此时，需要调用客户端额外再加锁.

private Object getLast(Vector list){
   synchronized(list){ //使用list对象作为锁，保证锁一致，因为Vector就是以对象内置锁来保证同步的
      int last = list.size()-1;
      return list.get(last);
   }
}
}

• 迭代过程中的ConcurrentModificationException

当元素新增或删除时，迭代过程中会直接跑出该异常(fail-fast,及时抛出错误)。
Vector,ArrayList等集合都有一个modCount字段，特别注意该字段不是volatile类型的，所以这个fail-fast机制并不能保证每次的修改对迭代器都可见，非常弱的机制(主要是为了保证迭代器的迭代性能).
所以，为了避免这个问题，在每次迭代前可以看集合元素的量或者拷贝是不是特别复杂，量不大也不复杂就迭代前先copy一份出来迭代。

当然，直接对容器加锁进行迭代也是可以的，不过风险很大！死锁，性能都有问题。

• 要特别注意容器的一些容易忽视的操作：toString, equals,hashCode！！它们很有可能会隐式调用容器的迭代器！

jdk5 concurrent容器(这是并发容器(高大上！！吞吐量效率都叼得多)，vector，hashtable是同步容器)

如ConcurrentHashMap,CopyOnWriteList(主要针对主要用作迭代的集合),Queue, BlockingQueue等。

• concurrentmap新增了一些常见的符合操作

a) putIfAbset 若没有，则添加
b) 替换某个元素
c) 有条件删除某个元素等

ConcurrentHashMap

https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/java-lo-concurrenthashmap/
这里的介绍还挺不错

• 分段锁，使得写入并发量显著提高(针对Segment进行锁定)
• 读数据不需要加锁！！
• 迭代器不抛出ConcurrentModifiyException，弱一致性的迭代器
• 因为分段锁对象数组没有暴露出来，所以客户端无法扩展concurrenthashmap的原子操作。

copyonwirtelist 、copyonwriteset

所有的更新操作都复制一份容器的副本进行修改（其中的元素需要被正确的发布，如果没有正确发布，读操作也不一定是线程安全的，可能会读到未构造完成的对象），复制的成本比较高，需要酌情衡量

BlockingQueue

几组对应的获取和添加元素方法

put和take方法会阻塞直到达到某个条件被唤醒(唤醒后仍可能会继续阻塞)，offer和poll不会阻塞，但是支持设置定时!

• 解耦生产者与消费者
• 可以实现生产者与消费者模式，只要队列有界就能保证消费者消费不过来的时候阻塞生产者任务。

java中的几种阻塞队列实现：

• ArrayListBlockingQueue

• LinkedListBlockingQueue

• PririotyBlockingQueue
  此队列是无界的。
  被put进去的元素必须自身实现Comparable接口（所以不允许插入null），定义优先级关系。
  优先级队列并不是按照Comparable来将所有元素进行大小排序，他只保证最后一个将被take的元素一定是优先级最高的，这样可以避免全部元素排序的复杂度。

• SynchronousQueue
  源码分析较好的:http://blog.csdn.net/vickyway/article/details/50113429
  公平模式下使用FIFO队列，非公平模式使用LIFO栈。

当没有消费者正在take时，put方法将一直阻塞，当没有生产者执行put方法是，消费者take也将一直阻塞。
内部不存储元素.它非常适合于传递性设计，在这种设计中，在一个线程中运行的对象要将某些信息、事件或任务传递给在另一个线程中运行的对象

阻塞方法与中断方法

• 阻塞

线程遇到以下情况时会暂停或阻塞
a) 等待内置锁(这种情况没有办法中断他，只有等到它拿到锁为止)
b) 等待Lock(可中断唤醒的)
c) Thread.sleep，不会放弃cpu时间，程序暂停。
d) 等待Thread.join另外一个线程的执行完成
e) 等待io操作结束

除了内置锁导致的阻塞都有办法去中断线程。后续的章节会提到

• 中断

java中线程不能强制另外一个线程立刻停止，只能以发出interrupt信号的方式，另外的线程收到信号后自行判断是否应该结束。
调用方接收到InterruptException的时候，有几种处理方式：
a) 继续传递这个异常
b) 某些无法继续传递异常的场景下继续重新interrupt
c) 自我实现了中断策略的地方，可以屏蔽这个异常，具体参看关闭线程章节。

public class Test implements Runnable {
    public void run(){
       try{
            dosth(); //执行一个会抛出受检测中断异常的方法
       } catch(InterruptExeption e){ //这里catch到异常时，线程的中断标志已经被清除(线程先清除中断标志，在抛出异常)
           Thread.currentThread().interrupt(); // 重新标记当前线程的中断状态，因为run方法不允许抛出异常。
       }
    }
}