今天我要…第19讲

通过前面的学习我们一起回顾了线程、锁等各种并发编程的基本元素也逐步涉及了

Java

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore

Semaphore

ConcurrentSkipListMap或者通过类似快照机制实现线程安全的动态数组

CopyOnWriteArrayList

框架可以创建各种不同类型的线程池调度任务运行等绝大部分情况下不再需要自己从头实现线程池和任务调度器。

考点分析

这个题目主要考察你对并发包了解程度以及是否有实际使用经验。

我们进行多线程编程无非是达到几个目的

所以这道题目只能算作简单的开始往往面试官还会进一步考察如何利用并发包实现某个特定的用例分析实现的优缺点等。

再深入掌握一些比较典型工具类的适用场景、用法甚至是原理并熟练写出典型的代码用例。

掌握这些通常就够用了毕竟并发包提供了方方面面的工具其实很少有机会能在应用中全面使用过扎实地掌握核心功能就非常不错了。

真正特别深入的经验还是得靠在实际场景中踩坑来获得。

知识扩展

首先我们来看看并发包提供的丰富同步结构。

前面几讲已经分析过各种不同的显式锁今天我将专注于

CountDownLatch允许一个或多个线程等待某些操作完成。

CyclicBarrier一种辅助性的同步结构允许多个线程等待到达某个屏障。

SemaphoreJava

提供了经典信号量Semaphore的实现它通过控制一定数量的允许permit的方式来达到限制通用资源访问的目的。

你可以想象一下这个场景在车站、机场等出租车时当很多空出租车就位时为防止过度拥挤调度员指挥排队等待坐车的队伍一次进来

个人上车等这

java.util.concurrent.Semaphore;

public

{System.out.println(Action...GO!);Semaphore

semaphore

SemaphoreWorker(semaphore));t.start();}}

class

permit!);semaphore.acquire();log(acquired

catch

permit!);semaphore.release();}}private

void

Thread.currentThread().getName();}System.out.println(name

msg);}

示例其逻辑是线程试图获得工作允许得到许可则进行任务然后释放许可这时等待许可的其他线程就可获得许可进入工作状态直到全部处理结束。

编译运行我们就能看到

Semaphore

个人出发了立即就有排队的人获得许可而这并不完全符合我们前面的要求。

Semaphore

java.util.concurrent.Semaphore;

public

MyWorker(semaphore));t.start();}System.out.println(Action...GO!);semaphore.release(5);System.out.println(Wait

for

(semaphore.availablePermits()!0)

{Thread.sleep(100L);}System.out.println(Action...GO

class

{semaphore.acquire();System.out.println(Executed!);}

catch

来检测信号量获取情况这都是很低效并且脆弱的通常只是用在测试或者诊断场景。

Semaphore

进入互斥状态本质上和互斥锁是非常相似的。

但是区别也非常明显比如互斥锁是有持有者的而对于

Semaphore

这种计数器结构虽然有类似功能但其实不存在真正意义的持有者除非我们进行扩展包装。

下面来看看

CyclicBarrier它们的行为有一定的相似度经常会被考察二者有什么区别我来简单总结一下。

CountDownLatch

await才会继续进行任务并自动进行重置。

注意正常情况下CyclicBarrier

reset

侧重点是线程而不是调用事件它的典型应用场景是用来等待并发线程结束。

如果用

java.util.concurrent.CountDownLatch;

public

FirstBatchWorker(latch));t.start();}for

(int

SecondBatchWorker(latch));t.start();}//

latch.getCount()

){Thread.sleep(100L);}System.out.println(Wait

for

FirstBatchWorker(CountDownLatch

latch)

SecondBatchWorker(CountDownLatch

latch)

{latch.await();System.out.println(Second

batch

个人排队的情况但是因为不能重用如果要支持更多人排队就不能依赖一个

CountDownLatch

在实际应用中的条件依赖往往没有这么别扭CountDownLatch

countDown/await

java.util.concurrent.BrokenBarrierException;

import

java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public

{System.out.println(Action...GO

again!);}});for

CyclicWorker(barrier));t.start();}}static

class

i){System.out.println(Executed!);barrier.await();}}

catch

会自动进行重置所以这个逻辑其实可以非常自然的支持更多排队人数。

其编译输出如下

Java

的设计初衷是实现多个线程类似步骤、阶段场景的协调线程注册等待屏障条件触发进而协调彼此间行动具体请参考这个例子。

Map、List

ConcurrentSkipListMap如果我们需要对大量数据进行非常频繁地修改ConcurrentSkipListMap

TreeMap

要实现高效的线程安全是非常困难的它的实现基于复杂的红黑树。

为保证访问效率当我们插入或删除节点时会移动节点进行平衡操作这导致在并发场景中难以进行合理粒度的同步。

而

SkipList

结构则要相对简单很多通过层次结构提高访问速度虽然不够紧凑空间使用有一定提高O(nlogn)但是在增删元素时线程安全的开销要好很多。

为了方便你理解

SkipList

add、set、remove都会拷贝原数组修改后替换原来的数组通过这种防御性的方式实现另类的线程安全。

请看下面的代码片段我进行注释的地方可以清晰地理解其逻辑。

public

}所以这种数据结构相对比较适合读多写少的操作不然修改的开销还是非常明显的。

今天我对

并发包进行了总结并且结合实例分析了各种同步结构和部分线程安全容器希望对你有所帮助。

一课一练

关于今天我们讨论的题目你做到心中有数了吗留给你的思考题是你使用过类似

CountDownLatch

请你在留言区写写你对这个问题的思考我会选出经过认真思考的留言送给你一份学习奖励礼券欢迎你与我一起讨论。

你的朋友是不是也在准备面试呢你可以“请朋友读”把今天的题目分享给好友或许你能帮到他

setArray(Object[]

所以这种数据结构相对比较适合读多写少的操作不然修改的开销还是非常明显的。

今天我对

Java

并发包进行了总结并且结合实例分析了各种同步结构和部分线程安全容器希望对你有所帮助。

一课一练关于今天我们讨论的题目你做到心中有数了吗留给你的思考题是你使用过类似

CountDownLatch

的同步结构解决实际问题吗谈谈你的使用场景和心得。

请你在留言区写写你对这个问题的思考我会选出经过认真思考的留言送给你一份学习奖励礼券欢迎你与我一起讨论。

你的朋友是不是也在准备面试呢你可以“请朋友读”把今天的题目分享给好友或许你能帮到他