java8並發

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簡介：在單核CPU時代，單任務在一個時間點只能執行單一程序，隨著多核CPU的發展，並行程序開發變得尤為重要。

《實戰Java高並發程序設計（第2版）》主要介紹基於Java的並行程序設計基礎、思路、方法和實戰。第一，立足於並發程序基礎，詳細介紹Java進行並行程序設計的基本方法。第二，進一步詳細介紹了JDK對並行程序的強大支持，幫助讀者快速、穩健地進行並行程序開發。第三，詳細討論了「鎖」的優化和提高並行程序性能級別的方法和思路。第四，介紹了並行的基本設計模式，以及Java8/9/10對並行程序的支持和改進。第五，介紹了高並發框架Akka的使用方法。第六，詳細介紹了並行程序的調試方法。第七，分析Jetty代碼並給出一些其在高並發優化方面的例子。

㈡ java並發常識

1.java並發編程是什麼
1， 保證線程安全的三種方法： a， 不要跨線程訪問共享變數b， 使共享變數是final類型的c， 將共享變數的操作加上同步 2， 一開始就將類設計成線程安全的， 比在後期重新修復它，更容易。

3， 編寫多線程程序， 首先保證它是正確的， 其次再考慮性能。 4， 無狀態或只讀對象永遠是線程安全的。

5， 不要將一個共享變數 *** 在多線程環境下（無同步或不可變性保護） 6， 多線程環境下的延遲載入需要同步的保護， 因為延遲載入會造成對象重復實例化 7， 對於volatile聲明的數值類型變數進行運算， 往往是不安全的（volatile只能保證可見性，不能保證原子性）。 詳見volatile原理與技巧中， 臟數據問題討論。

8， 當一個線程請求獲得它自己佔有的鎖時（同一把鎖的嵌套使用）， 我們稱該鎖為可重入鎖。在jdk1。

5並發包中， 提供了可重入鎖的java實現-ReentrantLock。 9， 每個共享變數，都應該由一個唯一確定的鎖保護。

創建與變數相同數目的ReentrantLock， 使他們負責每個變數的線程安全。 10，雖然縮小同步塊的范圍， 可以提升系統性能。

但在保證原子性的情況下， 不可將原子操作分解成多個synchronized塊。 11， 在沒有同步的情況下， 編譯器與處理器運行時的指令執行順序可能完全出乎意料。

原因是， 編譯器或處理器為了優化自身執行效率， 而對指令進行了的重排序（reordering）。 12， 當一個線程在沒有同步的情況下讀取變數， 它可能會得到一個過期值， 但是至少它可以看到那個線程在當時設定的一個真實數值。

而不是憑空而來的值。 這種安全保證， 稱之為最低限的安全性（out-of-thin-air safety） 在開發並發應用程序時， 有時為了大幅度提高系統的吞吐量與性能， 會採用這種無保障的做法。

但是針對， 數值的運算， 仍舊是被否決的。 13, volatile變數，只能保證可見性， 無法保證原子性。

14， 某些耗時較長的網路操作或IO， 確保執行時， 不要佔有鎖。 15， 發布（publish）對象， 指的是使它能夠被當前范圍之外的代碼所使用。

（引用傳遞）對象逸出（escape）， 指的是一個對象在尚未准備好時將它發布。 原則： 為防止逸出， 對象必須要被完全構造完後， 才可以被發布（最好的解決方式是採用同步） this關鍵字引用對象逸出 例子： 在構造函數中， 開啟線程， 並將自身對象this傳入線程， 造成引用傳遞。

而此時， 構造函數尚未執行完， 就會發生對象逸出了。 16， 必要時， 使用ThreadLocal變數確保線程封閉性（封閉線程往往是比較安全的， 但一定程度上會造成性能損耗）封閉對象的例子在實際使用過程中， 比較常見， 例如 hibernate openSessionInView機制， jdbc的connection機制。

17， 單一不可變對象往往是線程安全的（復雜不可變對象需要保證其內部成員變數也是不可變的）良好的多線程編程習慣是： 將所有的域都聲明為final， 除非它們是可變的。
2.Java線程並發協作是什麼
線程發生死鎖可能性很小，即使看似可能發生死鎖的代碼，在運行時發生死鎖的可能性也是小之又小。

發生死鎖的原因一般是兩個對象的鎖相互等待造成的。 在《Java線程：線程的同步與鎖》一文中，簡述死鎖的概念與簡單例子，但是所給的例子是不完整的，這里給出一個完整的例子。

/** * Java線程：並發協作-死鎖 * * @author Administrator 2009-11-4 22:06:13 */ public class Test { public static void main(String[] args) { DeadlockRisk dead = new DeadlockRisk(); MyThread t1 = new MyThread(dead, 1, 2); MyThread t2 = new MyThread(dead, 3, 4); MyThread t3 = new MyThread(dead, 5, 6); MyThread t4 = new MyThread(dead, 7, 8); t1。 start(); t2。

start(); t3。start(); t4。

start(); } } class MyThread extends Thread { private DeadlockRisk dead; private int a, b; MyThread(DeadlockRisk dead, int a, int b) { this。 dead = dead; this。

a = a; this。b = b; } @Override public void run() { dead。

read(); dead。write(a, b); } } class DeadlockRisk { private static class Resource { public int value; }。
3.如何學習Java高並發
1.學習 *** 並發框架的使用，如ConcurrentHashMAP,CopyOnWriteArrayList/Set等2.幾種並發鎖的使用以及線程同步與互斥，如ReentainLock,synchronized,Lock,CountDownLatch,Semaphore等3.線程池如Executors,ThreadPoolExecutor等4.Runable,Callable,RescureTask,Future,FutureTask等5.Fork-Join框架以上基本包含完了，如有缺漏請原諒。
4.並發編程的Java抽象有哪些呢
一、機器和OS級別抽象 （1）馮諾伊曼模型 經典的順序化計算模型，貌似可以保證順序化一致性，但是沒有哪個現代的多處理架構會提供順序一致性，馮氏模型只是現代多處理器行為的模糊近似。

這個計算模型，指令或者命令列表改變內存變數直接契合命令編程泛型，它以顯式的演算法為中心，這和聲明式編程泛型有區別。 就並發編程來說，會顯著的引入時間概念和狀態依賴 所以所謂的函數式編程可以解決其中的部分問題。

（2）進程和線程 進程抽象運行的程序，是操作系統資源分配的基本單位，是資源cpu，內存，IO的綜合抽象。 線程是進程式控制制流的多重分支，它存在於進程里，是操作系統調度的基本單位，線程之間同步或者非同步執行，共享進程的內存地址空間。

（3）並發與並行 並發，英文單詞是concurrent，是指邏輯上同時發生，有人做過比喻，要完成吃完三個饅頭的任務，一個人可以這個饅頭咬一口，那個饅頭咬一口，這樣交替進行，最後吃完三個饅頭，這就是並發，因為在三個饅頭上同時發生了吃的行為，如果只是吃完一個接著吃另一個，這就不是並發了，是排隊，三個饅頭如果分給三個人吃，這樣的任務完成形式叫並行，英文單詞是parallel。 回到計算機概念，並發應該是單CPU時代或者單核時代的說法，這個時候CPU要同時完成多任務，只能用時間片輪轉，在邏輯上同時發生，但在物理上是串列的。

現在大多數計算機都是多核或者多CPU，那麼現在的多任務執行方式就是物理上並行的。 為了從物理上支持並發編程，CPU提供了相應的特殊指令，比如原子化的讀改寫，比較並交換。

（4）平台內存模型 在可共享內存的多處理器體系結構中，每個處理器都有它自己的緩存，並且周期性的與主存同步，為什麼呢？因為處理器通過降低一致性來換取性能，這和CAP原理通過降低一致性來獲取伸縮性有點類似，所以大量的數據在CPU的寄存器中被計算，另外CPU和編譯器為了性能還會亂序執行，但是CPU會提供存儲關卡指令來保證存儲的同步，各種平台的內存模型或者同步指令可能不同，所以這里必須介入對內存模型的抽象，JMM就是其中之一。 二、編程模型抽象 （1）基於線程模型 （2）基於Actor模型 （3）基於STM軟體事務內存 …… Java體系是一個基於線程模型的本質編程平台，所以我們主要討論線程模型。

三、並發單元抽象 大多數並發應用程序都是圍繞執行任務進行管理的，任務是抽象，離散的工作單元，所以編寫並發程序，首要工作就是提取和分解並行任務。 一旦任務被抽象出來，他們就可以交給並發編程平台去執行，同時在任務抽象還有另一個重要抽象，那就是生命周期，一個任務的開始，結束，返回結果，都是生命周期中重要的階段。

那麼編程平台必須提供有效安全的管理任務生命周期的API。 四、線程模型 線程模型是Java的本質模型，它無所不在，所以Java開發必須搞清楚底層線程調度細節，不搞清楚當然就會有struts1,struts2的原理搞不清楚的基本災難（比如在struts2的action中塞入狀態，把struts2的action配成單例）。

用線程來抽象並發編程，是比較低級別的抽象，所以難度就大一些，難度級別會根據我們的任務特點有以下幾個類別 （1）任務非常獨立，不共享，這是最理想的情況，編程壓力為0。 (2)共享數據，壓力開始增大，必須引入鎖，Volatile變數，問題有活躍度和性能危險。

（3）狀態依賴，壓力再度增大，這時候我們基本上都是求助jdk 提供的同步工具。 五、任務執行 任務是一個抽象體，如果被抽象了出來，下一步就是交給編程平台去執行，在Java中，描述任務的一個基本介面是Runnable，可是這個抽象太有限了，它不能返回值和拋受檢查異常，所以Jdk5。

0有另外一個高級抽象Callable。 任務的執行在Jdk中也是一個底級別的Thread，線程有好處，但是大量線程就有大大的壞處，所以如果任務量很多我們並不能就創建大量的線程去服務這些任務，那麼Jdk5。

0在任務執行上做了抽象，將任務和任務執行隔離在介面背後，這樣我們就可以引入比如線程池的技術來優化執行，優化線程的創建。 任務是有生命周期的，所以Jdk5。

0提供了Future這個對象來描述對象的生命周期，通過這個future可以取到任務的結果甚至取消任務。 六、鎖 當然任務之間共享了數據，那麼要保證數據的安全，必須提供一個鎖機制來協調狀態，鎖讓數據訪問原子，但是引入了串列化，降低了並發度，鎖是降低程序伸縮性的原罪，鎖是引入上下文切換的主要原罪，鎖是引入死鎖，活鎖，優先順序倒置的絕對原罪，但是又不能沒有鎖，在Java中，鎖是一個對象，鎖提供原子和內存可見性，Volatile變數提供內存可見性不提供原子，原子變數提供可見性和原子，通過原子變數可以構建無鎖演算法和無鎖數據結構，但是這需要高高手才可以辦到。
5.Java高並發入門要怎麼學習
1、如果不使用框架，純原生Java編寫，是需要了解Java並發編程的，主要就是學習Doug Lea開發的那個java.util.concurrent包下面的API;2、如果使用框架，那麼我的理解，在代碼層面確實不會需要太多的去關注並發問題，反而是由於高並發會給系統造成很大壓力，要在緩存、資料庫操作上要多加考慮。

3、但是即使是使用框架，在工作中還是會用到多線程，就拿常見的CRUD介面來說，比如一個非常耗時的save介面，有多耗時呢？我們假設整個save執行完要10分鍾，所以，在save的時候，就需要採用非同步的方式，也就是單獨用一個線程去save，然後直接給前端返回200。
6.Java如何進行並發多連接socket編程呢
Java多個客戶端同時連接服務端，在現實生活中用得比較多。

同時執行多項任務，第一想到的當然是多線程了。下面用多線程來實現並發多連接。

import java。。

*; import java。io。

*; public class ThreadServer extends Thread { private Socket client; public ThreadServer(Socket c) { this。 client=c; } public void run() { try { BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(client。

getInputStream())); PrintWriter out=new PrintWriter(client。 getOutputStream()); Mutil User but can't parallel while (true) { String str=in。

readLine(); System。out。

println(str); out。 println("has receive。

"); out。

flush(); if (str。equals("end")) break; } client。

close(); } catch (IOException ex) { } finally { } } public static void main(String[] args)throws IOException { ServerSocket server=new ServerSocket(8000); while (true) { transfer location change Single User or Multi User ThreadServer mu=new ThreadServer(server。 accept()); mu。

start(); } } }J。
7.如何掌握java多線程,高並發,大數據方面的技能
線程：同一類線程共享代碼和數據空間，每個線程有獨立的運行棧和程序計數器（PC），線程切換開銷小。

（線程是cpu調度的最小單位）線程和進程一樣分為五個階段：創建、就緒、運行、阻塞、終止。多進程是指操作系統能同時運行多個任務（程序）。

多線程是指在同一程序中有多個順序流在執行。在java中要想實現多線程，有兩種手段，一種是繼續Thread類，另外一種是實現Runable介面.（其實准確來講，應該有三種，還有一種是實現Callable介面，並與Future、線程池結合使用。
8.java工程師需要掌握哪些知識
1.Core Java，就是Java基礎、JDK的類庫，很多童鞋都會說，JDK我懂，但是懂還不足夠，知其然還要知其所以然，JDK的源代碼寫的非常好，要經常查看，對使用頻繁的類，比如String， *** 類（List,Map,Set）等數據結構要知道它們的實現，不同的 *** 類有什麼區別，然後才能知道在一個具體的場合下使用哪個 *** 類更適合、更高效，這些內容直接看源代碼就OK了2.多線程並發編程，現在並發幾乎是寫服務端程序必須的技術，那對Java中的多線程就要有足夠的熟悉，包括對象鎖機制、synchronized關鍵字，concurrent包都要非常熟悉，這部分推薦你看看《Java並發編程實踐》這本書，講解的很詳細3.I/O,Socket編程，首先要熟悉Java中Socket編程，以及I/O包，再深入下去就是Java NIO，再深入下去是操作系統底層的Socket實現，了解Windows和Linux中是怎麼實現socket的4.JVM的一些知識，不需要熟悉，但是需要了解，這是Java的本質，可以說是Java的母體， 了解之後眼界會更寬闊，比如Java內存模型（會對理解Java鎖、多線程有幫助）、位元組碼、JVM的模型、各種垃圾收集器以及選擇、JVM的執行參數（優化JVM）等等，這些知識在《深入Java虛擬機》這本書中都有詳盡的解釋，或者去oracle網站上查看具體版本的JVM規范.5.一些常用的設計模式，比如單例、模板方法、代理、適配器等等，以及在Core Java和一些Java框架里的具體場景的實現，這個可能需要慢慢積累，先了解有哪些使用場景，見得多了，自己就自然而然會去用。

6.常用資料庫（Oracle、MySQL等）、SQL語句以及一般的優化7.JavaWeb開發的框架，比如Spring、iBatis等框架，同樣他們的原理才是最重要的，至少要知道他們的大致原理。8.其他一些有名的用的比較多的開源框架和包，ty網路框架，Apache mon的N多包，Google的Guava等等，也可以經常去Github上找一些代碼看看。

暫時想到的就這么多吧，1-4條是Java基礎，全部的這些知識沒有一定的時間積累是很難搞懂的，但是了解了之後會對Java有個徹底的了解，5和6是需要學習的額外技術，7-8是都是基於1-4條的，正所謂萬變不離其宗，前4條就是Java的靈魂所在，希望能對你有所幫助9.（補充）學會使用Git。如果你還在用SVN的話，趕緊投入Git的懷抱吧。
9.java 多線程的並發到底是什麼意思
一、多線程1、操作系統有兩個容易混淆的概念，進程和線程。

進程：一個計算機程序的運行實例，包含了需要執行的指令；有自己的獨立地址空間，包含程序內容和數據；不同進程的地址空間是互相隔離的；進程擁有各種資源和狀態信息，包括打開的文件、子進程和信號處理。線程：表示程序的執行流程，是CPU調度執行的基本單位；線程有自己的程序計數器、寄存器、堆棧和幀。

同一進程中的線程共用相同的地址空間，同時共享進進程鎖擁有的內存和其他資源。2、Java標准庫提供了進程和線程相關的API，進程主要包括表示進程的java.lang.Process類和創建進程的java.lang.ProcessBuilder類；表示線程的是java.lang.Thread類，在虛擬機啟動之後，通常只有Java類的main方法這個普通線程運行，運行時可以創建和啟動新的線程；還有一類守護線程（damon thread），守護線程在後台運行，提供程序運行時所需的服務。

當虛擬機中運行的所有線程都是守護線程時，虛擬機終止運行。3、線程間的可見性：一個線程對進程 *** 享的數據的修改，是否對另一個線程可見可見性問題：a、CPU採用時間片輪轉等不同演算法來對線程進行調度[java] view plainpublic class IdGenerator{ private int value = 0; public int getNext(){ return value++； } } 對於IdGenerator的getNext（)方法，在多線程下不能保證返回值是不重復的：各個線程之間相互競爭CPU時間來獲取運行機會，CPU切換可能發生在執行間隙。

以上代碼getNext（)的指令序列：CPU切換可能發生在7條指令之間，多個getNext的指令交織在一起。

㈢ 實戰Java高並發程序設計讀後感10篇_讀後感_名著讀後感

《實戰Java高並發程序設計》是一本由葛一鳴 / 郭超著作，電子工業出版社出版的平裝圖書，本書定價：69.00元，頁數：352，文章吧我精心整理的一些讀者的讀後感，希望對大家能有幫助。

《實戰Java高並發程序設計》讀後感(一)：是本入門書籍

這是一本Java並發基礎以及conCurrent包的類的簡介，雖然書名是實戰，但是例子挺多都是屬於helloWorld級別的，所以是比較適合入門。同時也會夾著一些對源碼和數據機構的分析，也會有Java8帶來一些新特性（比如函數式編程等）的講解，所以還可以吧。

還有一點就是這本書的圖會比較新穎和奇葩，例如下面這樣的：

有時候會覺得挺形象的，更多的時候是不想吐槽（有些字一下子還看不出來是什麼字o(╯□╰)o），還是希望用專業的畫圖軟體畫吧.

再去找一個並發的書籍看看加強~並發真的需要好好學學

《實戰Java高並發程序設計》讀後感(二)：全面了解Java並發編程的好書

1.這本書的章節編排是比較清晰的，而且是由淺入深、由理論到實戰，閱讀的時候感覺特別流暢；

2.如果你翻過這本書，你一定會對書中的插圖印象「深刻」，很難想像現代出版的書里的插圖是這種質量；

3.關於Java並發的知識可以說是介紹得比較全面了，當前全面的話可能就沒法真正的深入，比如ConcurrentHashMap基本上並發編程中最常用最經典的設計，但是書上介紹的非常少；同樣的，Java 8中引入的CompletableFuture也是一個很重要的工具但是介紹的篇幅也非常有限；

4.對於Akka這一塊，說實話我讀了兩遍，還是沒有看得很懂，通過閱讀官方的文檔才比較清晰，感覺這一塊寫得有點混亂，條理不夠清晰；

5.最終我還是給這本書四星，因為讀後自己確實對並發這一塊有了比較完整的認識，讀後結合《深入理解Java虛擬機（第2版）》，從項目中的代碼找到並相關部分並予以改進，梳理並發重點的知識（顯式鎖控制、並發容器、並發流），收獲還是挺多的。

《實戰Java高並發程序設計》讀後感(三)：Java並發編程和高並發解決方案視頻課程

Java並發編程和高並發解決方案視頻課程

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學會高並發處理思路與手段，讓跳槽面試從容不迫，並發與高並發是面試的重要考察點，常問面試問題與答案都在這里了！

無論面試還是實際開發，幾乎都會涉及並發相關知識及高並發相關場景處理，如果你想系統的學習一下並發編程

並了解一下實際的高並發場景及應對方案，那這門課就是為你准備的。

第1章 課程准備

第2章 並發基礎

第3章 項目准備

第4章 線程安全性

第5章 安全發布對象

第6章 線程安全策略

第7章 J.U.C之AQS

第8章 J.U.C組件拓展

第9章 線程調度-線程池

第10章 多線程並發拓展

第11章 高並發之擴容思路

第12章 高並發之緩存思路

第13章 高並發之消息隊列思路

第14章 高並發之應用拆分思路

第15章 高並發之應用限流思路

第16章 高並發之服務降級與服務熔斷思路

第17章 高並發之資料庫切庫分庫分表思路

第18章 高並發之高可用手段介紹

第19章 課程總結

《實戰Java高並發程序設計》讀後感(四)：實戰Java高並發程序設計書評

說實話，在當當上找了很多有關java並發編程的書籍，最後也不知道是什麼原因買了這本書（好像是這本書有優惠。。。）買來之後看了，簡直後悔得不行！

這本書的作者是葛一鳴和郭超，出版社是電子工業出版社！

首先，這本書的作者的寫作態度值得懷疑，書中的配圖完全是手畫的，而且畫的質量實在不敢恭維，寫過的論文都應該知道，畫圖應該用Visio。實在納悶那麼多專業的圖，作者為何不用Visio或其他專業畫圖軟體，選擇用手畫是幾個意思，關鍵畫的質量還不咋地，歪七八糟的，看都看不清楚！作為一個專業的出版社，編輯也能審核通過，我是佩服出版社的編輯的審稿能力！

其次，關於java並發這塊，這本書連入門書籍都算不上，只能算是科普下，書中涉及到的並發知識，比如java內存模型，volatile，鎖等，作者都沒有深入原理的講，基本上都是簡單帶過，遠不如網路來的講得好，其中講volatile的一段：「和原子性問題一樣，我們只要簡單地使用volatile來聲明ready變數，告訴java虛擬機，這個變數可能會在不同的線程中修改，這樣就可以順利的解決這個問題了。」 不知道大家覺得怎麼樣，反正我看完想說臟話，作者你就是這么講解技術的嗎？用volatile來告訴虛擬機變數會在不同線程中修改？？我只能說呵呵

還有一點，其他豆瓣網友也提到過，很多內容以及代碼都是從其他博客、文章過來，作者原創的有價值的東西，幾乎為零。

書中還有其他一些低級錯誤，就不一一指出了，最後，如果有幸能夠被作者看到此評論，真心希望作者好好反思下，請你為寫出的書負責，確保產出原創的有意義的內容，不是隨意幾段文字和代碼，整理下就能出書的，請你對得起買書的讀者！

㈣ 《Java線程與並發編程實踐》pdf下載在線閱讀全文，求百度網盤雲資源

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簡介：《Java線程與並發編程實踐》是針對Java 8中的線程特性和並發工具的快速學習和實踐指南。Java線程和並發工具是應用開發中的重要部分，備受開發者的重視，也有一定的學習難度。適合有一定基礎的Java程序員閱讀學習.

㈤ java系統最大並發線程數大概是多少

樓主你好，cup的多線程指的是真正意義上的可以同時運行的線程數，各線程並行運行。但是Java中的並發線程指的是在一個進程中分時復用cpu的資源，只是在宏觀上看來是同時運行的，兩者是有區別的。理論上java最大的並發線程沒有數量上的限制，但是開啟一個線程是很耗系統資源的，如果並發量太大就會導致系統資源不足而死機，所以我們一般會用線程池的技術來控制線程的數量，也可以提高並發的效率，如果感興趣，你可以看看線程池相關的資料。

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?pwd=xxn5 提取碼: xxn5
簡介：全書共10章。第1章講解了線程間的同步性，以及線程間的傳輸數據控制，即Semaphore和Exchanger類的使用。第2章介紹了在同步處理上更加靈活的工具類CountDownLatch和CyclicBarrier，詳細到每個類的API的具體使用與應用場景。第3章是第2章的升級，由於CountDownLatch和CyclicBarrier類都有相應的弊端，所以在JDK 1.7中新增加了Phaser類來解決這些缺點，該類是熟練掌握JDK並發包的必要知識點。第4章是讀者應重點掌握的Executor介面與ThreadPoolExecutor線程池，能有效地提高程序運行效率，更好地統籌線程執行的相關任務。第5章講解Future和Callable的使用，解決線程需要返回值的情況。第6章介紹Java並發包中的CompletionService的使用，因為可以以非同步的方式獲得任務執行的結果，所以該介面可以增強程序運行效率。第7章介紹介面ExecutorService，該介面提供了若干工具方法來方便執行並發業務。第8章主要介紹ScheledExecutorService的使用，以掌握如何將計劃任務與線程池結合使用。第9章主要介紹Fork-Join分治編程，以提升多核CPU的優勢，加快程序運行效率。第10章主要介紹並發集合框架，利用好並發框架，事半功倍。

㈦ java jvm 並發和並行的區別

並發（concurrency）和並行（parallellism）是：
解釋一：並行是指兩個或者多個事件在同一時刻發生；而並發是指兩個或多個事件在同一時間間隔發生。
解釋二：並行是在不同實體上的多個事件，並發是在同一實體上的多個事件。
解釋三：在一台處理器上「同時」處理多個任務，在多台處理器上同時處理多個任務。如hadoop分布式集群

所以並發編程的目標是充分的利用處理器的每一個核，以達到最高的處理性能。

㈧ java並發包源碼怎麼讀

1. 各種同步控制工具的使用

1.1 ReentrantLock

ReentrantLock感覺上是synchronized的增強版，synchronized的特點是使用簡單，一切交給JVM去處理，但是功能上是比較薄弱的。在JDK1.5之前，ReentrantLock的性能要好於synchronized，由於對JVM進行了優化，現在的JDK版本中，兩者性能是不相上下的。如果是簡單的實現，不要刻意去使用ReentrantLock。

相比於synchronized，ReentrantLock在功能上更加豐富，它具有可重入、可中斷、可限時、公平鎖等特點。

首先我們通過一個例子來說明ReentrantLock最初步的用法：

package test;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Test implements Runnable{ public static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); public static int i = 0;

@Override public void run() { for (int j = 0; j < 10000000; j++)
{ lock.lock(); try
{
i++;
} finally
{ lock.unlock();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Test test = new Test();
Thread t1 = new Thread(test);
Thread t2 = new Thread(test);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}

}

有兩個線程都對i進行++操作，為了保證線程安全，使用了ReentrantLock，從用法上可以看出，與synchronized相比，ReentrantLock就稍微復雜一點。因為必須在finally中進行解鎖操作，如果不在finally解鎖，有可能代碼出現異常鎖沒被釋放，而synchronized是由JVM來釋放鎖。

那麼ReentrantLock到底有哪些優秀的特點呢？

1.1.1 可重入

單線程可以重復進入，但要重復退出

lock.lock();
lock.lock();try{
i++;

}
finally{
lock.unlock();
lock.unlock();
}

由於ReentrantLock是重入鎖，所以可以反復得到相同的一把鎖，它有一個與鎖相關的獲取計數器，如果擁有鎖的某個線程再次得到鎖，那麼獲取計數器就加1，然後鎖需要被釋放兩次才能獲得真正釋放(重入鎖)。這模仿了synchronized的語義；如果線程進入由線程已經擁有的監控器保護的 synchronized 塊，就允許線程繼續進行，當線程退出第二個（或者後續）synchronized塊的時候，不釋放鎖，只有線程退出它進入的監控器保護的第一個synchronized塊時，才釋放鎖。

public class Child extends Father implements Runnable{ final static Child child = new Child();//為了保證鎖唯一
public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 50; i++) { new Thread(child).start();
}
}
public synchronized void doSomething() {
System.out.println("1child.doSomething()");
doAnotherThing(); // 調用自己類中其他的synchronized方法
}
private synchronized void doAnotherThing() { super.doSomething(); // 調用父類的synchronized方法
System.out.println("3child.doAnotherThing()");
}
@Override
public void run() {
child.doSomething();
}
}class Father { public synchronized void doSomething() {
System.out.println("2father.doSomething()");
}
}

我們可以看到一個線程進入不同的synchronized方法，是不會釋放之前得到的鎖的。所以輸出還是順序輸出。所以synchronized也是重入鎖

輸出：

1child.doSomething()
2father.doSomething()
3child.doAnotherThing()
1child.doSomething()
2father.doSomething()
3child.doAnotherThing()
1child.doSomething()
2father.doSomething()
3child.doAnotherThing()
...

1.1.2.可中斷

與synchronized不同的是，ReentrantLock對中斷是有響應的。中斷相關知識查看[高並發Java 二] 多線程基礎

普通的lock.lock()是不能響應中斷的，lock.lockInterruptibly()能夠響應中斷。

我們模擬出一個死鎖現場，然後用中斷來處理死鎖

package test;import java.lang.management.ManagementFactory;import java.lang.management.ThreadInfo;import java.lang.management.ThreadMXBean;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Test implements Runnable{ public static ReentrantLock lock1 = new ReentrantLock(); public static ReentrantLock lock2 = new ReentrantLock(); int lock; public Test(int lock)
{ this.lock = lock;
} @Override
public void run()
{ try
{ if (lock == 1)
{
lock1.lockInterruptibly(); try
{
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e)
{ // TODO: handle exception
}
lock2.lockInterruptibly();
} else
{
lock2.lockInterruptibly(); try
{
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e)
{ // TODO: handle exception
}
lock1.lockInterruptibly();
}
} catch (Exception e)
{ // TODO: handle exception
} finally
{ if (lock1.isHeldByCurrentThread())
{
lock1.unlock();
} if (lock2.isHeldByCurrentThread())
{
lock2.unlock();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getId() + ":線程退出");
}
} public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Test t1 = new Test(1);
Test t2 = new Test(2);
Thread thread1 = new Thread(t1);
Thread thread2 = new Thread(t2);
thread1.start();
thread2.start();
Thread.sleep(1000); //DeadlockChecker.check();
} static class DeadlockChecker
{ private final static ThreadMXBean mbean = ManagementFactory
.getThreadMXBean(); final static Runnable deadlockChecker = new Runnable()
{ @Override
public void run()
{ // TODO Auto-generated method stub
while (true)
{ long[] deadlockedThreadIds = mbean.findDeadlockedThreads(); if (deadlockedThreadIds != null)
{
ThreadInfo[] threadInfos = mbean.getThreadInfo(deadlockedThreadIds); for (Thread t : Thread.getAllStackTraces().keySet())
{ for (int i = 0; i < threadInfos.length; i++)
{ if(t.getId() == threadInfos[i].getThreadId())
{
t.interrupt();
}
}
}
} try
{
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e)
{ // TODO: handle exception
}
}

}
};
public static void check()
{
Thread t = new Thread(deadlockChecker);
t.setDaemon(true);
t.start();
}
}

}

上述代碼有可能會發生死鎖，線程1得到lock1，線程2得到lock2，然後彼此又想獲得對方的鎖。

我們用jstack查看運行上述代碼後的情況

下面舉個例子：

package test;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;public class Test implements Runnable{ private String soldier; private final CyclicBarrier cyclic; public Test(String soldier, CyclicBarrier cyclic)
{ this.soldier = soldier; this.cyclic = cyclic;
} @Override
public void run()
{ try
{ //等待所有士兵到齊
cyclic.await();
dowork(); //等待所有士兵完成工作
cyclic.await();
} catch (Exception e)
{ // TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

} private void dowork()
{ // TODO Auto-generated method stub
try
{
Thread.sleep(3000);
} catch (Exception e)
{ // TODO: handle exception
}
System.out.println(soldier + ": done");
} public static class BarrierRun implements Runnable
{ boolean flag; int n; public BarrierRun(boolean flag, int n)
{ super(); this.flag = flag; this.n = n;
} @Override
public void run()
{ if (flag)
{
System.out.println(n + "個任務完成");
} else
{
System.out.println(n + "個集合完成");
flag = true;
}

}

} public static void main(String[] args)
{ final int n = 10;
Thread[] threads = new Thread[n]; boolean flag = false;
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(n, new BarrierRun(flag, n));
System.out.println("集合"); for (int i = 0; i < n; i++)
{
System.out.println(i + "報道");
threads[i] = new Thread(new Test("士兵" + i, barrier));
threads[i].start();
}
}

}

列印結果：

集合

士兵5: done士兵7: done士兵8: done士兵3: done士兵4: done士兵1: done士兵6: done士兵2: done士兵0: done士兵9: done10個任務完成

1.7 LockSupport

提供線程阻塞原語

和suspend類似

LockSupport.park();
LockSupport.unpark(t1);

與suspend相比不容易引起線程凍結

LockSupport的思想呢，和Semaphore有點相似，內部有一個許可，park的時候拿掉這個許可，unpark的時候申請這個許可。所以如果unpark在park之前，是不會發生線程凍結的。

下面的代碼是[高並發Java 二] 多線程基礎中suspend示例代碼，在使用suspend時會發生死鎖。

而使用LockSupport則不會發生死鎖。

另外

park()能夠響應中斷，但不拋出異常。中斷響應的結果是，park()函數的返回，可以從Thread.interrupted()得到中斷標志。

在JDK當中有大量地方使用到了park，當然LockSupport的實現也是使用unsafe.park()來實現的。

public static void park() { unsafe.park(false, 0L);
}

1.8 ReentrantLock 的實現

下面來介紹下ReentrantLock的實現，ReentrantLock的實現主要由3部分組成：

• CAS狀態

• 等待隊列

• park()

ReentrantLock的父類中會有一個state變數來表示同步的狀態

• /**


• * The synchronization state.


• */


• private volatile int state;



通過CAS操作來設置state來獲取鎖，如果設置成了1，則將鎖的持有者給當前線程

• final void lock() { if (compareAndSetState(0, 1))


• setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread()); else


• acquire(1);


• }



如果拿鎖不成功，則會做一個申請

• public final void acquire(int arg) { if (!tryAcquire(arg) &&


• acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))


• selfInterrupt();


• }



首先，再去申請下試試看tryAcquire，因為此時可能另一個線程已經釋放了鎖。

如果還是沒有申請到鎖，就addWaiter，意思是把自己加到等待隊列中去

其間還會有多次嘗試去申請鎖，如果還是申請不到，就會被掛起

• private final boolean parkAndCheckInterrupt() {


• LockSupport.park(this); return Thread.interrupted();


• }



同理，如果在unlock操作中，就是釋放了鎖，然後unpark，這里就不具體講了。

2. 並發容器及典型源碼分析

2.1ConcurrentHashMap

我們知道HashMap不是一個線程安全的容器，最簡單的方式使HashMap變成線程安全就是使用Collections.synchronizedMap，它是對HashMap的一個包裝

• public static Map m=Collections.synchronizedMap(new HashMap());



同理對於List，Set也提供了相似方法。

但是這種方式只適合於並發量比較小的情況。

我們來看下synchronizedMap的實現

它會將HashMap包裝在裡面，然後將HashMap的每個操作都加上synchronized。

由於每個方法都是獲取同一把鎖(mutex)，這就意味著，put和remove等操作是互斥的，大大減少了並發量。

下面來看下ConcurrentHashMap是如何實現的

在ConcurrentHashMap內部有一個Segment段，它將大的HashMap切分成若干個段（小的HashMap），然後讓數據在每一段上Hash，這樣多個線程在不同段上的Hash操作一定是線程安全的，所以只需要同步同一個段上的線程就可以了，這樣實現了鎖的分離，大大增加了並發量。

在使用ConcurrentHashMap.size時會比較麻煩，因為它要統計每個段的數據和，在這個時候，要把每一個段都加上鎖，然後再做數據統計。這個就是把鎖分離後的小小弊端，但是size方法應該是不會被高頻率調用的方法。

在實現上，不使用synchronized和lock.lock而是盡量使用trylock，同時在HashMap的實現上，也做了一點優化。這里就不提了。

2.2BlockingQueue

BlockingQueue不是一個高性能的容器。但是它是一個非常好的共享數據的容器。是典型的生產者和消費者的實現。