(转)Java线程：新特征-原子量，障碍器

Java线程：新特征-原子量

 

所谓的原子量即操作变量的操作是“原子的”，该操作不可再分，因此是线程安全的。

 

为何要使用原子变量呢，原因是多个线程对单个变量操作也会引起一些问题。在Java5之前，可以通过volatile、synchronized关键字来解决并发访问的安全问题，但这样太麻烦。

Java5之后，专门提供了用来进行单变量多线程并发安全访问的工具包java.util.concurrent.atomic，其中的类也很简单。

 

下面给出一个反面例子（切勿模仿）：

import java.util.concurrent.ExecutorService; 
import java.util.concurrent.Executors; 
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong; 

/** 
* Java线程：新特征-原子量 
* 
* @author leizhimin 2009-11-6 9:53:11 
*/ 
public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); 
                Runnable t1 = new MyRunnable("张三", 2000); 
                Runnable t2 = new MyRunnable("李四", 3600); 
                Runnable t3 = new MyRunnable("王五", 2700); 
                Runnable t4 = new MyRunnable("老张", 600); 
                Runnable t5 = new MyRunnable("老牛", 1300); 
                Runnable t6 = new MyRunnable("胖子", 800); 
                //执行各个线程 
                pool.execute(t1); 
                pool.execute(t2); 
                pool.execute(t3); 
                pool.execute(t4); 
                pool.execute(t5); 
                pool.execute(t6); 
                //关闭线程池 
                pool.shutdown(); 
        } 
} 

class MyRunnable implements Runnable { 
        private static AtomicLong aLong = new AtomicLong(10000);        //原子量，每个线程都可以自由操作 
        private String name;                //操作人 
        private int x;                            //操作数额 

        MyRunnable(String name, int x) { 
                this.name = name; 
                this.x = x; 
        } 

        public void run() { 
                System.out.println(name + "执行了" + x + "，当前余额：" + aLong.addAndGet(x)); 
        } 
}

 

运行结果：

李四执行了3600，当前余额：13600 
王五执行了2700，当前余额：16300 
老张执行了600，当前余额：16900 
老牛执行了1300，当前余额：18200 
胖子执行了800，当前余额：19000 
张三执行了2000，当前余额：21000 

Process finished with exit code 0

 

张三执行了2000，当前余额：12000 
王五执行了2700，当前余额：18300 
老张执行了600，当前余额：18900 
老牛执行了1300，当前余额：20200 
胖子执行了800，当前余额：21000 
李四执行了3600，当前余额：15600 

Process finished with exit code 0

 

张三执行了2000，当前余额：12000 
李四执行了3600，当前余额：15600 
老张执行了600，当前余额：18900 
老牛执行了1300，当前余额：20200 
胖子执行了800，当前余额：21000 
王五执行了2700，当前余额：18300 

Process finished with exit code 0

 

从运行结果可以看出，虽然使用了原子量，但是程序并发访问还是有问题，那究竟问题出在哪里了？

 

这里要注意的一点是，原子量虽然可以保证单个变量在某一个操作过程的安全，但无法保证你整个代码块，或者整个程序的安全性。因此，通常还应该使用锁等同步机制来控制整个程序的安全性。

 

下面是对这个错误修正：

import java.util.concurrent.ExecutorService; 
import java.util.concurrent.Executors; 
import java.util.concurrent.locks.Lock; 
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong; 

/** 
* Java线程：新特征-原子量 
* 
* @author leizhimin 2009-11-6 9:53:11 
*/ 
public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); 
                Lock lock = new ReentrantLock(false); 
                Runnable t1 = new MyRunnable("张三", 2000,lock); 
                Runnable t2 = new MyRunnable("李四", 3600,lock); 
                Runnable t3 = new MyRunnable("王五", 2700,lock); 
                Runnable t4 = new MyRunnable("老张", 600,lock); 
                Runnable t5 = new MyRunnable("老牛", 1300,lock); 
                Runnable t6 = new MyRunnable("胖子", 800,lock); 
                //执行各个线程 
                pool.execute(t1); 
                pool.execute(t2); 
                pool.execute(t3); 
                pool.execute(t4); 
                pool.execute(t5); 
                pool.execute(t6); 
                //关闭线程池 
                pool.shutdown(); 
        } 
} 

class MyRunnable implements Runnable { 
        private static AtomicLong aLong = new AtomicLong(10000);        //原子量，每个线程都可以自由操作 
        private String name;                //操作人 
        private int x;                            //操作数额 
        private Lock lock; 

        MyRunnable(String name, int x,Lock lock) { 
                this.name = name; 
                this.x = x; 
                this.lock = lock; 
        } 

        public void run() { 
                lock.lock(); 
                System.out.println(name + "执行了" + x + "，当前余额：" + aLong.addAndGet(x)); 
                lock.unlock(); 
        } 
}

 

执行结果：

张三执行了2000，当前余额：12000 
王五执行了2700，当前余额：14700 
老张执行了600，当前余额：15300 
老牛执行了1300，当前余额：16600 
胖子执行了800，当前余额：17400 
李四执行了3600，当前余额：21000 

Process finished with exit code 0

 

这里使用了一个对象锁，来控制对并发代码的访问。不管运行多少次，执行次序如何，最终余额均为21000，这个结果是正确的。

 

有关原子量的用法很简单，关键是对原子量的认识，原子仅仅是保证变量操作的原子性，但整个程序还需要考虑线程安全的。

 

本文出自 “熔 岩” 博客，请务必保留此出处http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/222541

 

Java线程：新特征-障碍器

 

Java5中，添加了障碍器类，为了适应一种新的设计需求，比如一个大型的任务，常常需要分配好多子任务去执行，只有当所有子任务都执行完成时候，才能执行主任务，这时候，就可以选择障碍器了。

 

障碍器是多线程并发控制的一种手段，用法很简单。下面给个例子：

 

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException; 
import java.util.concurrent.CyclicBarrier; 

/** 
* Java线程：新特征-障碍器 
* 
* @author leizhimin 2009-11-6 10:50:10 
*/ 
public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                //创建障碍器，并设置MainTask为所有定数量的线程都达到障碍点时候所要执行的任务(Runnable) 
                CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(7, new MainTask()); 
                new SubTask("A", cb).start(); 
                new SubTask("B", cb).start(); 
                new SubTask("C", cb).start(); 
                new SubTask("D", cb).start(); 
                new SubTask("E", cb).start(); 
                new SubTask("F", cb).start(); 
                new SubTask("G", cb).start(); 
        } 
} 

/** 
* 主任务 
*/ 
class MainTask implements Runnable { 
        public void run() { 
                System.out.println(">>>>主任务执行了！<<<<"); 
        } 
} 

/** 
* 子任务 
*/ 
class SubTask extends Thread { 
        private String name; 
        private CyclicBarrier cb; 

        SubTask(String name, CyclicBarrier cb) { 
                this.name = name; 
                this.cb = cb; 
        } 

        public void run() { 
                System.out.println("[子任务" + name + "]开始执行了！"); 
                for (int i = 0; i < 999999; i++) ;    //模拟耗时的任务 
                System.out.println("[子任务" + name + "]开始执行完成了，并通知障碍器已经完成！"); 
                try { 
                        //通知障碍器已经完成 
                        cb.await(); 
                } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace(); 
                } catch (BrokenBarrierException e) { 
                        e.printStackTrace(); 
                } 
        } 
}

 

运行结果：

[子任务E]开始执行了！ 
[子任务E]开始执行完成了，并通知障碍器已经完成！ 
[子任务F]开始执行了！ 
[子任务G]开始执行了！ 
[子任务F]开始执行完成了，并通知障碍器已经完成！ 
[子任务G]开始执行完成了，并通知障碍器已经完成！ 
[子任务C]开始执行了！ 
[子任务B]开始执行了！ 
[子任务C]开始执行完成了，并通知障碍器已经完成！ 
[子任务D]开始执行了！ 
[子任务A]开始执行了！ 
[子任务D]开始执行完成了，并通知障碍器已经完成！ 
[子任务B]开始执行完成了，并通知障碍器已经完成！ 
[子任务A]开始执行完成了，并通知障碍器已经完成！ 
>>>>主任务执行了！<<<< 

Process finished with exit code 0

 

从执行结果可以看出，所有子任务完成的时候，主任务执行了，达到了控制的目标。

 

本文出自 “熔 岩” 博客，请务必保留此出处http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/222738