JUC并发编程

Java 并发编程（Java Concurrency）是指在 Java 程序中同时进行多个任务的一种编程方式。Java 提供了一套丰富的并发编程工具，其中包括 Java 并发包（Java Concurrency Utilities，简称 JUC），用于简化并发编程的复杂性。

以下是 Java 并发编程中一些常用的 JUC 工具和概念：

1. 线程池（Executor Framework）：

   • ExecutorService 接口：用于管理和控制线程的执行，提供了提交任务、获取 Future 结果等方法。
   • Executors 工具类：提供了创建不同类型线程池的静态方法。

   ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
   executorService.submit(() -> System.out.println("Task executed in thread pool"));
   

2. Callable 和 Future：

   • Callable 接口：类似于 Runnable，但可以返回结果，并且可以抛出异常。
   • Future 接口：表示异步计算的结果，可以用于获取计算的结果或取消任务的执行。

   Callable<Integer> callableTask = () -> {
       // Perform some computation
       return 42;
   };
   
   Future<Integer> future = executorService.submit(callableTask);
   Integer result = future.get();
   

3. 并发集合：

   • ConcurrentHashMap：线程安全的哈希表。
   • CopyOnWriteArrayList 和 CopyOnWriteArraySet：基于写时复制的并发列表和集合。

   Map<String, String> concurrentMap = new ConcurrentHashMap<>();
   List<String> copyOnWriteList = new CopyOnWriteArrayList<>();
   

4. 原子操作类：

   • AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference 等：提供了原子操作的基本类型。

   AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
   atomicInteger.incrementAndGet();
   

5. CountDownLatch：

   • 用于等待其他线程完成一组操作。

   CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
   
   // 在其他线程中调用 latch.countDown()，表示任务完成
   latch.await(); // 阻塞当前线程，直到 latch 计数器减为零
   

6. CyclicBarrier：

   • 用于等待一组线程达到某个屏障点。

   CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);
   
   // 在其他线程中调用 barrier.await()，等待所有线程都到达屏障点
   

7. Semaphore：

   • 用于控制同时访问某个资源的线程数量。

   Semaphore semaphore = new Semaphore(2); // 允许两个线程同时访问
   
   // 在线程中调用 semaphore.acquire() 获取许可，semaphore.release() 释放许可
   

8. Lock 接口和 ReentrantLock：

   • 提供了比使用 synchronized 更灵活的锁定操作。

   Lock lock = new ReentrantLock();
   
   lock.lock();
   try {
       // 执行需要同步的代码块
   } finally {
       lock.unlock();
   }
   

以上是一些 JUC 工具和概念的简要介绍，通过这些工具，Java 并发编程变得更加方便和高效。在实际应用中，具体选择哪种工具取决于任务的性质和要求。