Java高并发编程（二）

   一、高并发编程的几个部分

　　synchronized同步器、jdk提供的同步容器、ThreadPool线程池、executor执行器

  二、重入锁

　　1.reentrantlock关键字（相较于synchronized更加灵活）

　　2.reentrantlock用于替代synchronized，在使用此锁时必须要手动释放锁，在使用synchronized锁时遇到异常时，jvm会自动释放锁，但是reentrantlock必须要手动释放锁，因此经常在finally中进行锁的释放

　　Lock  lock = new Reentrantlock();//将参数设置为true时此锁为公平锁

　　lock.lock();//相当于synchronized(this)

　　lock.unlock();//开锁

　　3.使用reentrantlock可以进行尝试锁定“tryLock”，这样在指定时间内无法锁定，线程可决定是否继续等待

　　Boolean locked =lock.tryLock();

　　if(locked)lock.unlock();

　　先假定没有得到锁

　　Boolean locked = false;

　　try{

　　　　locked = lock.tryLock(5,TimeUnit.SECONDS);//先尝试等5秒

　　　　//代码逻辑，根据返回值判断

　　}catch{

　　}finally{

　　　　if(locked)

　　　　　　lock.unlock();//根据返回值来判断是否开锁，如果已经得到锁就打开，未得到就不开

　　}

　　4.使用reentrantlock可以调用lockInterruptibly方法，可以相应interrupt方法作出响应（可被打断方法），使用其他线程打断当前线程等待

　　5.reentrantlock还可以被指定为公平锁，而synchronized为非公平锁（非公平锁的效率相对公平锁来说较高）

　　　　公平锁：可以假定谁等待时间长谁获得锁

　　　　非公平锁：不考虑等待时间

  三、经典面试题

　　生产者-消费者模式：写一个固定容量的同步容器，拥有put和get方法，以及getCount方法，能够支持两个生产者线程以及是个消费者线程的阻塞调用

　　同步容器：多个线程访问不会出问题，容器满了的话，调用put的线程需要等待，容器空了的话调用get的线程需要等待

　　1.使用wait和notify/notifyAll来实现,wait99.9%的情况下与while一起使用，if是只判断一次，while是每次要运行之前都进行判断，不加notify的话可能会产生死锁，假定当前等待线程为生产者线程，此时notify又唤醒一个生产者进程就造成了死锁

public class MyContainer1<T> {
	final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();
	final private int MAX = 10; //最多10个元素
	private int count = 0;
	
	
	public synchronized void put(T t) {
		while(lists.size() == MAX) { //想想为什么用while而不是用if？
			try {
				this.wait(); //effective java
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
		lists.add(t);
		++count;
		this.notifyAll(); //通知消费者线程进行消费
	}
	
	public synchronized T get() {
		T t = null;
		while(lists.size() == 0) {
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		t = lists.removeFirst();
		count --;
		this.notifyAll(); //通知生产者进行生产
		return t;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		MyContainer1<String> c = new MyContainer1<>();
		//启动消费者线程
		for(int i=0; i<10; i++) {
			new Thread(()->{
				for(int j=0; j<5; j++) System.out.println(c.get());
			}, "c" + i).start();
		}
		
		try {
			TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		//启动生产者线程
		for(int i=0; i<2; i++) {
			new Thread(()->{
				for(int j=0; j<25; j++) c.put(Thread.currentThread().getName() + " " + j);
			}, "p" + i).start();
		}
	}
}

　　2.使用lock和Condition来实现，对比两种方式，Condition的方式可以更加精确的指定哪些线程被唤醒

public class MyContainer2<T> {
	final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();
	final private int MAX = 10; //最多10个元素
	private int count = 0;
	
	private Lock lock = new ReentrantLock();
	private Condition producer = lock.newCondition();
	private Condition consumer = lock.newCondition();
	
	public void put(T t) {
		try {
			lock.lock();
			while(lists.size() == MAX) { //想想为什么用while而不是用if？
				producer.await();
			}
			
			lists.add(t);
			++count;
			consumer.signalAll(); //通知消费者线程进行消费
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
	}
	
	public T get() {
		T t = null;
		try {
			lock.lock();
			while(lists.size() == 0) {
				consumer.await();
			}
			t = lists.removeFirst();
			count --;
			producer.signalAll(); //通知生产者进行生产
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
		return t;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		MyContainer2<String> c = new MyContainer2<>();
		//启动消费者线程
		for(int i=0; i<10; i++) {
			new Thread(()->{
				for(int j=0; j<5; j++) System.out.println(c.get());
			}, "c" + i).start();
		}
		
		try {
			TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		//启动生产者线程
		for(int i=0; i<2; i++) {
			new Thread(()->{
				for(int j=0; j<25; j++) c.put(Thread.currentThread().getName() + " " + j);
			}, "p" + i).start();
		}
	}
}

　　

  四、线程局部变量

　　1.ThreadLocal关键字，线程局部变量

　　2.线程局部变量之间互不影响，框架中大量使用，ThreadLocal使用空间换时间，而synchronized是使用时间换空间

public class ThreadLocal1 {
	/*volatile*/ static Person p = new Person();
	
	public static void main(String[] args) {
				
		new Thread(()->{
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			
			System.out.println(p.name);
		}).start();
		
		new Thread(()->{
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			p.name = "lisi";
		}).start();
	}
}

public class ThreadLocal2 {
	//volatile static Person p = new Person();
	static ThreadLocal<Person> tl = new ThreadLocal<>();
	
	public static void main(String[] args) {
				
		new Thread(()->{
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			
			System.out.println(tl.get());
		}).start();
		
		new Thread(()->{
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			tl.set(new Person());
		}).start(); 
	}
	
	static class Person {
		String name = "zhangsan";
	}
}

  补充:

　　整理出来的高并发编程比较基础得知识点与面试题，如有不足也请指正，总之希望对大家有帮助。