Java并发编程与高并发之线程安全策略

1、安全的发布对象，有一种对象只要发布了，就是安全的，就是不可变对象。一个类的对象是不可变的对象，不可变对象必须满足三个条件。

　　1）、第一个是对象创建以后其状态就不能修改。
　　2）、第二个是对象所有域都是final类型的。
　　3）、第三个是对象是正确创建的（在对象创建期间，this引用没有逸出）。

3、创建不可变的对象，可以参考String类的哦。

　　答：可以采用的方式有，将类声明为final类型的，就不能被继承了；将所有的成员声明为私有的，这样就不能直接访问这些成员；对变量不提供set方法，将所有可变的成员声明为final类型的，这样只能对他们赋值一次的；通过构造器初始化所有成员，进行深度拷贝；在get方法中不直接返回方法的本身，而是克隆对象，并返回对象的拷贝。

4、final关键字：修饰类、修饰方法、修饰变量。

　　1）、修饰类（该类不能被继承，比如Stirng、Integer、Long等等类）。

　　2）、修饰方法（修饰方法不能重写。锁定方法不被继承类修改）。

　　3）、修饰变量（修饰基本数据类型变量，该基本数据类型变量不可变。修饰引用数据类型变量，则在对其初始化以后不能让他再指向另外其他对象的。修饰基本数据类型变量，修饰引用类型变量）。

　　final类里面的成员变量可以根据需要设置成final类型的，final类里面的成员方法都会被隐式指定为final方法的。

4.1、final 修饰引用数据类型变量，则在对其初始化以后不能让他再指向另外其他对象的。但是其值是可以进行修改的。

 1 package com.bie.concurrency.example.immutable;
 2 
 3 import java.util.Map;
 4 
 5 import com.bie.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
 6 import com.google.common.collect.Maps;
 7 
 8 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 9 
10 /**
11  * 
12  *
13  * @Title: ImmutableExample1.java
14  * @Package com.bie.concurrency.example.immutable
15  * @Description: TODO
16  * @author biehl
17  * @date 2020年1月8日
18  * @version V1.0
19  * 
20  *          1、final 修饰引用数据类型变量，则在对其初始化以后不能让他再指向另外其他对象的。但是其值是可以进行修改的。
21  */
22 @Slf4j
23 @NotThreadSafe // 线程不安全的。
24 public class ImmutableExample1 {
25 
26     private final static Integer a = 1;
27     private final static String b = "2";
28     private final static Map map = Maps.newHashMap();
29 
30     static {
31         // final 修饰基本数据类型变量，该基本数据类型变量不可变。
32         // a = 2;
33         // b = "3";
34 
35         // final 修饰引用数据类型变量，则在对其初始化以后不能让他再指向另外其他对象的。但是其值是可以进行修改的。
36         // map = Maps.newHashMap();
37 
38         map.put(1, 2);
39         map.put(3, 4);
40         map.put(5, 6);
41     }
42 
43     // 如果参数也是final类型的，那么这个参数不可以进行修改的。
44     private void test(final int a) {
45         // a = 1;
46     }
47 
48     public static void main(String[] args) {
49         // final 修饰引用数据类型变量，则在对其初始化以后不能让他再指向另外其他对象的。
50         // 但是其值是可以进行修改的。
51         map.put(1, 3);
52         log.info("{}", map.get(1));
53     }
54 
55 }

4.2、Collections.unmodifiableXXX : Collection、List、Set、Map。不允许修改的方法。

 1 package com.bie.concurrency.example.immutable;
 2 
 3 import java.util.Collection;
 4 import java.util.Collections;
 5 import java.util.Iterator;
 6 import java.util.Map;
 7 import java.util.Map.Entry;
 8 import java.util.Set;
 9 
10 import com.bie.concurrency.annoations.ThreadSafe;
11 import com.google.common.collect.Maps;
12 
13 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
14 
15 /**
16  * 
17  *
18  * @Title: ImmutableExample1.java
19  * @Package com.bie.concurrency.example.immutable
20  * @Description: TODO
21  * @author biehl
22  * @date 2020年1月8日
23  * @version V1.0
24  *
25  *
26  *          1、Collections.unmodifiableXXX : Collection、List、Set、Map。不允许修改的方法。
27  * 
28  * 
29  */
30 @Slf4j
31 @ThreadSafe // 线程安全的。
32 public class ImmutableExample2 {
33 
34     private static Map map = Maps.newHashMap();
35 
36     static {
37         map.put(1, 2);
38         map.put(3, 4);
39         map.put(5, 6);
40         map = Collections.unmodifiableMap(map);
41     }
42 
43     public static void main(String[] args) {
44         for (Integer key : map.keySet()) {
45             System.out.println("key : " + key + ", value : " + map.get(key));
46         }
47 
48         System.out.println("================================================");
49 
50         Iterator> iterator = map.entrySet().iterator();
51         while (iterator.hasNext()) {
52             Entry next = iterator.next();
53             System.out.println("key : " + next.getKey() + ", value : " + next.getValue());
54         }
55 
56         System.out.println("================================================");
57 
58         Set> entrySet = map.entrySet();
59         for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
60             System.out.println("key : " + entry.getKey() + ", value : " + entry.getValue());
61         }
62 
63         System.out.println("================================================");
64 
65         Collection values = map.values();
66         for (Integer value : map.values()) {
67             System.out.println(value);
68         }
69 
70         System.out.println("================================================");
71 
72         map.put(1, 3); // 抛出异常
73         log.info("{}", map.get(1));
74     }
75 
76 }

4.3、ImmutableXXX : Collection、List、Set、Map。谷歌提高的不允许修改的方法。

 1 package com.bie.concurrency.example.immutable;
 2 
 3 import com.bie.concurrency.annoations.ThreadSafe;
 4 import com.google.common.collect.ImmutableList;
 5 import com.google.common.collect.ImmutableMap;
 6 import com.google.common.collect.ImmutableSet;
 7 
 8 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 9 
10 /**
11  * 
12  *
13  * @Title: ImmutableExample1.java
14  * @Package com.bie.concurrency.example.immutable
15  * @Description: TODO
16  * @author biehl
17  * @date 2020年1月8日
18  * @version V1.0
19  *
20  *
21  *          1、ImmutableXXX : Collection、List、Set、Map。谷歌提高的不允许修改的方法。
22  * 
23  * 
24  */
25 @Slf4j
26 @ThreadSafe // 线程安全的。
27 public class ImmutableExample3 {
28 
29     private final static ImmutableList list = ImmutableList.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13);
30 
31     private final static ImmutableSet set = ImmutableSet.copyOf(list);
32 
33     private final static ImmutableMap map = ImmutableMap.of(1, 11, 2, 22, 3, 33, 4, 44, 5, 55);
34 
35     private final static ImmutableMap map2 = ImmutableMap.builder().put(1, 11)
36             .put(2, 22).put(3, 33).put(4, 44).put(5, 55).put(6, 66).put(7, 77).build();
37 
38     public static void main(String[] args) {
39         System.out.println(list.toString());
40         System.out.println(set.toString());
41         System.out.println(map.toString());
42         System.out.println(map2.toString());
43     }
44 }

5、线程封闭，如何实现线程封闭呢？

　　不可变对象，通过在某些情况下，通过将不会修改的类对象，设计成不可变对象，来让对象在多个线程之间保证是线程安全的，归根到底，是躲避了并发这个问题，因为不能让多个线程在同一时间同时访问同一线程。避免并发除了设计成不可变对象，还可以使用线程封闭，其实就是将对象封装到一个线程里面，只有一个线程可以看到这个对象，那么这个对象就算不是线程安全的，也不会出现任何安全方面的问题了，因为他们只能在一个线程里面进行访问。

　　第一种实现线程封闭的方法，堆栈封闭：局部变量，无并发问题哦，可以深思这句话的呢。简单的说，堆栈封闭就是局部变量，多个线程访问一个方法的时候呢，方法中的局部变量都会被拷贝一份到线程的栈中，所以呢，局部变量是不会被线程所共享的，因此也不会出现并发问题。所以可以使用局部变量的时候，就不用全局变量哦，全局变量容易引起并发问题，是全局变量哦，不是全局常量哈，注意区分。
　　第二种实现线程封闭的方法，ThreadLocal线程封闭，特别好的线程封闭方法。ThreadLocal内部维护了一个Map，map的key是每个线程的名称，而map的值就是我们要封闭的对象。每个线程中的对象都对应一个map中的值，也就是说，ThreadLocal利用Map实现了线程封闭的哦。

 1 package com.bie.concurrency.example.threadLocal;
 2 
 3 /**
 4  * 
 5  *
 6  * @Title: RequestHolder.java
 7  * @Package com.bie.concurrency.example.threadLocal
 8  * @Description: TODO
 9  * @author biehl
10  * @date 2020年1月8日
11  * @version V1.0
12  *
13  *          1、线程封闭。ThreadLocal的实现。
14  */
15 public class RequestHolder {
16 
17     private final static ThreadLocal requestHolder = new ThreadLocal<>();
18 
19     /**
20      * 向ThreadLocal中设置一个id的值
21      * 
22      * @param id
23      */
24     public static void add(Long id) {
25         requestHolder.set(id);
26     }
27 
28     /**
29      * 从ThreadLocal中获取id的值
30      * 
31      * @return
32      */
33     public static Long getId() {
34         return requestHolder.get();
35     }
36 
37     /**
38      * 删除ThreadLocal里面的所有值
39      */
40     public static void remove() {
41         requestHolder.remove();
42     }
43 }

6、安全发布对象的方法，围绕着安全发布对象，写了不可变对象，线程封闭，带来的线程安全，下面说一下线程不安全的类与写法。线程不安全的类就是一个类的对象同时被多个线程访问，如果不做特殊同步或者并发处理，就很容易表现出线程不安全的现象，比如抛出异常或者逻辑处理错误，就被成为线程不安全的类。

6.1、StringBuilder线程不安全，但是效率高、StringBuffer线程安全的，因为方法前面加了synchronized关键字的，同一时间只能有一个线程进行访问，StringBuffer效率相对于StringBuilder低，性能有所损耗。

StringBuilder线程不安全，多线程测试，如下所示：

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 4 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 5 import java.util.concurrent.Executors;
 6 import java.util.concurrent.Semaphore;
 7 
 8 import com.bie.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
 9 
10 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
11 
12 /**
13  * 
14  *
15  * @Title: StringBuilderExample1.java
16  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
17  * @Description: TODO
18  * @author biehl
19  * @date 2020年1月9日
20  * @version V1.0
21  *
22  */
23 @Slf4j
24 @NotThreadSafe // 由于每次结果不一致，所以是线程不安全的类。可以使用此程序进行并发测试。
25 public class StringBuilderExample1 {
26 
27     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
28 
29     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
30 
31     // StringBuilder线程不安全的
32     private static StringBuilder sb = new StringBuilder();
33 
34     private static void update() {
35         sb.append("a");
36     }
37 
38     public static void main(String[] args) {
39         // 定义线程池
40         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
41         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
42         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
43         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
44         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
45         // 放入请求操作
46         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
47             // 所有请求放入到线程池结果中
48             executorService.execute(() -> {
49                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
50                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
51                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
52                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
53                 try {
54                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
55                     semaphore.acquire();
56                     // 核心执行方法。
57                     update();
58                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
59                     semaphore.release();
60                 } catch (InterruptedException e) {
61                     e.printStackTrace();
62                 }
63                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
64                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
65                 // 执行countDown()方法计数器减一。
66                 countDownLatch.countDown();
67             });
68         }
69         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
70         try {
71             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
72             countDownLatch.await();
73         } catch (InterruptedException e) {
74             e.printStackTrace();
75         }
76         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
77         executorService.shutdown();
78         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
79         log.info("sb:{}", sb.length());
80 
81     }
82 }

StringBuffer线程安全，多线程测试，如下所示：

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 4 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 5 import java.util.concurrent.Executors;
 6 import java.util.concurrent.Semaphore;
 7 
 8 import com.bie.concurrency.annoations.ThreadSafe;
 9 
10 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
11 
12 /**
13  * 
14  *
15  * @Title: StringBuilderExample1.java
16  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
17  * @Description: TODO
18  * @author biehl
19  * @date 2020年1月9日
20  * @version V1.0
21  *
22  */
23 @Slf4j
24 @ThreadSafe // 由于每次结果一致，所以是线程安全的类。可以使用此程序进行并发测试。
25 public class StringBufferExample2 {
26 
27     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
28 
29     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
30 
31     // StringBuffer线程安全的
32     private static StringBuffer sb = new StringBuffer();
33 
34     private static void update() {
35         sb.append("a");
36     }
37 
38     public static void main(String[] args) {
39         // 定义线程池
40         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
41         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
42         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
43         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
44         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
45         // 放入请求操作
46         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
47             // 所有请求放入到线程池结果中
48             executorService.execute(() -> {
49                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
50                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
51                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
52                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
53                 try {
54                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
55                     semaphore.acquire();
56                     // 核心执行方法。
57                     update();
58                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
59                     semaphore.release();
60                 } catch (InterruptedException e) {
61                     e.printStackTrace();
62                 }
63                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
64                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
65                 // 执行countDown()方法计数器减一。
66                 countDownLatch.countDown();
67             });
68         }
69         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
70         try {
71             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
72             countDownLatch.await();
73         } catch (InterruptedException e) {
74             e.printStackTrace();
75         }
76         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
77         executorService.shutdown();
78         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
79         log.info("sb:{}", sb.length());
80 
81     }
82 }

6.2、时间格式化SimpleDateFormat，线程不安全。时间格式化JodaTime线程安全的。

时间格式化SimpleDateFormat，线程不安全，如下所示：

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.text.SimpleDateFormat;
 4 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 5 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 6 import java.util.concurrent.Executors;
 7 import java.util.concurrent.Semaphore;
 8 
 9 import com.bie.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
10 
11 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
12 
13 /**
14  * 
15  *
16  * @Title: DateFormatExample1.java
17  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
18  * @Description: TODO
19  * @author biehl
20  * @date 2020年1月9日
21  * @version V1.0
22  *
23  */
24 @Slf4j
25 @NotThreadSafe // 由于每次结果不一致，所以是线程不安全的类。可以使用此程序进行并发测试。
26 public class DateFormatExample1 {
27 
28     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
29 
30     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
31 
32     // SimpleDateFormat是线程不安全的
33     private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
34 
35     private static void update() {
36         try {
37             simpleDateFormat.parse("20200109");
38         } catch (Exception e) {
39             log.error("parse exception", e);
40         }
41     }
42 
43     public static void main(String[] args) {
44         // 定义线程池
45         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
46         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
47         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
48         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
49         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
50         // 放入请求操作
51         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
52             // 所有请求放入到线程池结果中
53             executorService.execute(() -> {
54                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
55                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
56                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
57                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
58                 try {
59                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
60                     semaphore.acquire();
61                     // 核心执行方法。
62                     update();
63                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
64                     semaphore.release();
65                 } catch (InterruptedException e) {
66                     e.printStackTrace();
67                 }
68                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
69                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
70                 // 执行countDown()方法计数器减一。
71                 countDownLatch.countDown();
72             });
73         }
74         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
75         try {
76             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
77             countDownLatch.await();
78         } catch (InterruptedException e) {
79             e.printStackTrace();
80         }
81         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
82         executorService.shutdown();
83         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
84         log.info("simpleDateFormat:{}", simpleDateFormat);
85 
86     }
87 }

堆栈封闭：局部变量，无并发问题哦。将SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");定义为局部变量。

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.text.SimpleDateFormat;
 4 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 5 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 6 import java.util.concurrent.Executors;
 7 import java.util.concurrent.Semaphore;
 8 
 9 import com.bie.concurrency.annoations.ThreadSafe;
10 
11 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
12 
13 /**
14  * 
15  *
16  * @Title: DateFormatExample1.java
17  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
18  * @Description: TODO
19  * @author biehl
20  * @date 2020年1月9日
21  * @version V1.0
22  *
23  */
24 @Slf4j
25 @ThreadSafe // 由于每次结果一致，所以是线程安全的类。可以使用此程序进行并发测试。
26 public class DateFormatExample1 {
27 
28     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
29 
30     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
31 
32     private static void update() {
33         try {
34             // 堆栈封闭：局部变量，无并发问题哦，
35             SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
36             simpleDateFormat.parse("20200109");
37         } catch (Exception e) {
38             log.error("parse exception", e);
39         }
40     }
41 
42     public static void main(String[] args) {
43         // 定义线程池
44         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
45         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
46         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
47         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
48         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
49         // 放入请求操作
50         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
51             // 所有请求放入到线程池结果中
52             executorService.execute(() -> {
53                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
54                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
55                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
56                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
57                 try {
58                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
59                     semaphore.acquire();
60                     // 核心执行方法。
61                     update();
62                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
63                     semaphore.release();
64                 } catch (InterruptedException e) {
65                     e.printStackTrace();
66                 }
67                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
68                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
69                 // 执行countDown()方法计数器减一。
70                 countDownLatch.countDown();
71             });
72         }
73         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
74         try {
75             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
76             countDownLatch.await();
77         } catch (InterruptedException e) {
78             e.printStackTrace();
79         }
80         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
81         executorService.shutdown();
82         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
83 
84     }
85 }

时间格式化JodaTime，线程安全的，如下所示：

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 4 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 5 import java.util.concurrent.Executors;
 6 import java.util.concurrent.Semaphore;
 7 
 8 import org.joda.time.DateTime;
 9 import org.joda.time.format.DateTimeFormat;
10 import org.joda.time.format.DateTimeFormatter;
11 
12 import com.bie.concurrency.annoations.ThreadSafe;
13 
14 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
15 
16 /**
17  * 
18  *
19  * @Title: DateFormatExample1.java
20  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
21  * @Description: TODO
22  * @author biehl
23  * @date 2020年1月9日
24  * @version V1.0
25  * 
26  *          线程安全的，推荐使用joda
27  */
28 @Slf4j
29 @ThreadSafe // 由于每次结果一致，所以是线程安全的类。可以使用此程序进行并发测试。
30 public class DateFormatExample3 {
31 
32     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
33 
34     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
35 
36     private static DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormat.forPattern("yyyyMMdd");
37 
38     private static void update(int count) {
39         try {
40             DateTime.parse("20200109", dateTimeFormatter).toDate();
41             log.info("{}, {}", count, DateTime.parse("20180208", dateTimeFormatter).toDate());
42         } catch (Exception e) {
43             log.error("parse exception", e);
44         }
45     }
46 
47     public static void main(String[] args) {
48         // 定义线程池
49         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
50         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
51         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
52         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
53         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
54         // 放入请求操作
55         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
56             final int count = i;
57             // 所有请求放入到线程池结果中
58             executorService.execute(() -> {
59                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
60                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
61                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
62                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
63                 try {
64                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
65                     semaphore.acquire();
66                     // 核心执行方法。
67                     update(count);
68                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
69                     semaphore.release();
70                 } catch (InterruptedException e) {
71                     e.printStackTrace();
72                 }
73                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
74                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
75                 // 执行countDown()方法计数器减一。
76                 countDownLatch.countDown();
77             });
78         }
79         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
80         try {
81             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
82             countDownLatch.await();
83         } catch (InterruptedException e) {
84             e.printStackTrace();
85         }
86         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
87         executorService.shutdown();
88         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
89     }
90 
91 }

6.3、集合Map的HashMap，线程不安全的。集合Map的Hashtable，是线程安全的。

集合Map的HashMap，线程不安全的，如下所示：

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.util.HashMap;
 4 import java.util.Map;
 5 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 6 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 7 import java.util.concurrent.Executors;
 8 import java.util.concurrent.Semaphore;
 9 
10 import com.bie.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
11 
12 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
13 
14 /**
15  * 
16  *
17  * @Title: HashMapExample.java
18  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
19  * @Description: TODO
20  * @author biehl
21  * @date 2020年1月9日
22  * @version V1.0
23  *
24  */
25 @Slf4j
26 @NotThreadSafe // 由于每次结果不一致，所以是线程不安全的类。可以使用此程序进行并发测试。
27 public class HashMapExample {
28 
29     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
30 
31     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
32 
33     private static Map map = new HashMap();
34 
35     private static void update(int count) {
36         try {
37             map.put(count, count);
38         } catch (Exception e) {
39             log.error("parse exception", e);
40         }
41     }
42 
43     public static void main(String[] args) {
44         // 定义线程池
45         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
46         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
47         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
48         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
49         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
50         // 放入请求操作
51         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
52             final int count = i;
53             // 所有请求放入到线程池结果中
54             executorService.execute(() -> {
55                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
56                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
57                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
58                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
59                 try {
60                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
61                     semaphore.acquire();
62                     // 核心执行方法。
63                     update(count);
64                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
65                     semaphore.release();
66                 } catch (InterruptedException e) {
67                     e.printStackTrace();
68                 }
69                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
70                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
71                 // 执行countDown()方法计数器减一。
72                 countDownLatch.countDown();
73             });
74         }
75         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
76         try {
77             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
78             countDownLatch.await();
79         } catch (InterruptedException e) {
80             e.printStackTrace();
81         }
82         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
83         executorService.shutdown();
84         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
85         log.info("size:{}", map.size());
86 
87     }
88 }

集合Map的Hashtable，线程安全的，如下所示：

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.util.Hashtable;
 4 import java.util.Map;
 5 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 6 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 7 import java.util.concurrent.Executors;
 8 import java.util.concurrent.Semaphore;
 9 
10 import com.bie.concurrency.annoations.ThreadSafe;
11 
12 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
13 
14 /**
15  * 
16  *
17  * @Title: HashMapExample.java
18  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
19  * @Description: TODO
20  * @author biehl
21  * @date 2020年1月9日
22  * @version V1.0
23  *
24  */
25 @Slf4j
26 @ThreadSafe // 由于每次结果一致，所以是线程安全的类。可以使用此程序进行并发测试。
27 public class HashTableExample2 {
28 
29     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
30 
31     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
32 
33     // Hashtable线程安全的
34     private static Map map = new Hashtable();
35 
36     private static void update(int count) {
37         try {
38             map.put(count, count);
39         } catch (Exception e) {
40             log.error("parse exception", e);
41         }
42     }
43 
44     public static void main(String[] args) {
45         // 定义线程池
46         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
47         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
48         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
49         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
50         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
51         // 放入请求操作
52         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
53             final int count = i;
54             // 所有请求放入到线程池结果中
55             executorService.execute(() -> {
56                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
57                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
58                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
59                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
60                 try {
61                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
62                     semaphore.acquire();
63                     // 核心执行方法。
64                     update(count);
65                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
66                     semaphore.release();
67                 } catch (InterruptedException e) {
68                     e.printStackTrace();
69                 }
70                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
71                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
72                 // 执行countDown()方法计数器减一。
73                 countDownLatch.countDown();
74             });
75         }
76         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
77         try {
78             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
79             countDownLatch.await();
80         } catch (InterruptedException e) {
81             e.printStackTrace();
82         }
83         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
84         executorService.shutdown();
85         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
86         log.info("size:{}", map.size());
87 
88     }
89 }

6.4、集合List的ArrayList，线程不安全的，如下所示：

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.util.ArrayList;
 4 import java.util.List;
 5 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 6 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 7 import java.util.concurrent.Executors;
 8 import java.util.concurrent.Semaphore;
 9 
10 import com.bie.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
11 
12 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
13 
14 /**
15  * 
16  *
17  * @Title: ArrayListExample1.java
18  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
19  * @Description: TODO
20  * @author biehl
21  * @date 2020年1月9日
22  * @version V1.0
23  *
24  */
25 @Slf4j
26 @NotThreadSafe // 由于每次结果不一致，所以是线程不安全的类。可以使用此程序进行并发测试
27 public class ArrayListExample1 {
28 
29     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
30 
31     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
32 
33     private static List list = new ArrayList<>();
34 
35     private static void update(int count) {
36         try {
37             list.add(count);
38         } catch (Exception e) {
39             log.error("parse exception", e);
40         }
41     }
42 
43     public static void main(String[] args) {
44         // 定义线程池
45         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
46         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
47         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
48         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
49         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
50         // 放入请求操作
51         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
52             final int count = i;
53             // 所有请求放入到线程池结果中
54             executorService.execute(() -> {
55                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
56                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
57                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
58                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
59                 try {
60                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
61                     semaphore.acquire();
62                     // 核心执行方法。
63                     update(count);
64                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
65                     semaphore.release();
66                 } catch (InterruptedException e) {
67                     e.printStackTrace();
68                 }
69                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
70                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
71                 // 执行countDown()方法计数器减一。
72                 countDownLatch.countDown();
73             });
74         }
75         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
76         try {
77             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
78             countDownLatch.await();
79         } catch (InterruptedException e) {
80             e.printStackTrace();
81         }
82         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
83         executorService.shutdown();
84         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
85         log.info("size:{}", list.size());
86 
87     }
88 }

6.5、集合Set的HashSet，线程不安全的，如下所示：

 1 package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe;
 2 
 3 import java.util.HashSet;
 4 import java.util.Set;
 5 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 6 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 7 import java.util.concurrent.Executors;
 8 import java.util.concurrent.Semaphore;
 9 
10 import com.bie.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
11 
12 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
13 
14 /**
15  * 
16  *
17  * @Title: HashSetExample1.java
18  * @Package com.bie.concurrency.example.commonUnsafe
19  * @Description: TODO
20  * @author biehl
21  * @date 2020年1月9日
22  * @version V1.0
23  *
24  */
25 @Slf4j
26 @NotThreadSafe // 由于每次结果不一致，所以是线程不安全的类。可以使用此程序进行并发测试
27 public class HashSetExample1 {
28 
29     public static int clientTotal = 5000;// 5000个请求，请求总数
30 
31     public static int threadTotal = 200;// 允许同时并发执行的线程数目
32 
33     private static Set set = new HashSet();
34 
35     private static void update(int count) {
36         try {
37             set.add(count);
38         } catch (Exception e) {
39             log.error("parse exception", e);
40         }
41     }
42 
43     public static void main(String[] args) {
44         // 定义线程池
45         ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
46         // 定义信号量，信号量里面需要定义允许并发的数量
47         final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
48         // 定义计数器闭锁，希望所有请求完以后统计计数结果，将计数结果放入
49         final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
50         // 放入请求操作
51         for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
52             final int count = i;
53             // 所有请求放入到线程池结果中
54             executorService.execute(() -> {
55                 // 在线程池执行的时候引入了信号量，信号量每次做acquire()操作的时候就是判断当前进程是否允许被执行。
56                 // 如果达到了一定并发数的时候，add方法可能会临时被阻塞掉。当acquire()可以返回值的时候，add方法可以被执行。
57                 // add方法执行完毕以后，释放当前进程，此时信号量就已经引入完毕了。
58                 // 在引入信号量的基础上引入闭锁机制。countDownLatch
59                 try {
60                     // 执行核心执行方法之前引入信号量，信号量每次允许执行之前需要调用方法acquire()。
61                     semaphore.acquire();
62                     // 核心执行方法。
63                     update(count);
64                     // 核心执行方法执行完成以后，需要释放当前进程，释放信号量。
65                     semaphore.release();
66                 } catch (InterruptedException e) {
67                     e.printStackTrace();
68                 }
69                 // try-catch是一次执行系统的操作，执行完毕以后调用一下闭锁。
70                 // 每次执行完毕以后countDownLatch里面对应的计算值减一。
71                 // 执行countDown()方法计数器减一。
72                 countDownLatch.countDown();
73             });
74         }
75         // 这个方法可以保证之前的countDownLatch必须减为0，减为0的前提就是所有的进程必须执行完毕。
76         try {
77             // 调用await()方法当前进程进入等待状态。
78             countDownLatch.await();
79         } catch (InterruptedException e) {
80             e.printStackTrace();
81         }
82         // 通常，线程池执行完毕以后，线程池不再使用，记得关闭线程池
83         executorService.shutdown();
84         // 如果我们希望在所有线程执行完毕以后打印当前计数的值。只需要log.info之前执行上一步即可countDownLatch.await();。
85         log.info("size:{}", set.size());
86 
87     }
88 }

 

 

作者：别先生

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