我是靠谱客的博主 还单身玫瑰,最近开发中收集的这篇文章主要介绍java 单例 线程阻塞_Java Util Concurrent并发编程(三)阻塞队列和线程池,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

之前简单的介绍了一些并发的基础知识。还用实际代码证实了常用集合类的不安全。另外也简单说了下Concurrent中的常用的几个辅助类。今天这篇文章主要是简单介绍下与Lock同等级的读写锁还有队列。

ReadWriteLock

读写锁是个接口,我们先去手册中简单看下这个介绍:

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ReadWriteLock简单介绍

其实这个读不加锁写加锁的设计在好多地方都有涉及。比如数据库读写分离。还有缓存是写入的时候更新。读的话不更新。种种行为都告诉我们读和写是不一样的。其实这个也好理解,写入操作会使得数据发生变化。种种脏读幻读不可重复读的原因都是写入导致的!(准确的说是读写时机导致的。但是本质上还是因为写改动数据了。不然重复读百万次也不会发生错误啊!)所以读写锁就是针对这一事实情况很人性化的一个设计:其实我们通俗理解,是不是就是写的时候加锁,读的时候不用加锁啊?它的设计特别简单,只有两个方法:

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ReadWriteLock方法

我们理解了读写锁是什么接下来还要知道是怎么实现的,怎么使用它。

首先正常在多线程的写入中,肯定会同时写入多个,这个是很容易理解的。附上demo代码:

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没有任何安全措施的情况下写是不安全的

而读写锁可以让我们的写入变得安全:

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使用写锁让写操作更安全

至于读锁,是可以同时执行的,如下截图:

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读锁

基于以上读写锁的特性。写锁也被称为独占锁。因为是同时只能有一个线程占有。而读锁也被称为共享锁。可以好多线程共享。

阻塞队列

其实这个组赛队列是可以分成两个词的:阻塞。队列。

队列:Queue,这个稍微理解点数据结构的都应该知道,在中国排队应该处处都在,买票,排网红店,食堂打饭等等。一个显著的特点就是先入先出。先排队的人先办业务这个很好理解。

阻塞:这个概念不是很好理解。但是我们换一个词:阻止。就好理解多了。比如去银行办业务,人家快下班了,就会阻止你排队,说别排了,今天办不了了,明天早点来吧。你看你被阻止了是不是。排队被阻止其实分两种情况:一种是排队的人够了,不让你排了。还有一种是排队的目标没了(上面说的办理业务的人下班了)不让你排了。落实到Queue种,也是如下两种情况:

写入:队列满了,必须阻塞等待。

读取:如果是队列是空的,比如阻塞等待生产。

上面说的两种情况都是不得不阻塞。

下面我们去看看官方手册种对阻塞队列的介绍:

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阻塞队列

其实这个类我们应该很熟悉。因为我们经常用它的叔叔伯伯。附上类关系图:

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Collection家族

看了这个图我们有没有对这个阻塞队列更加清晰一点:其实这个也算是集合家族的三代直系了。说它的本质就是个集合其实也没错。只不过这个集合不同于Set的无序唯一,List的散列或链表。而是一个先入先出的展现形式而已。而我们现在说的阻塞队列是Queue的一个儿子,它的兄弟贼多。我简单把我知道的标出来了,附上一个家族成员图:

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我知道的都标出来了,不准确欢迎指出

一般我们什么时候用阻塞队列呢?多用于多线程并发处理,线程池之类的。

而队列的使用其实和List,Set是差不多的。主要操作就是添加移除。但是这里比较特殊,涉及到很多东西。比如队列满了再添加是报错啊,还是不报错只返回false还是说把第一个自动出列(挤走)。同样如果队列空了再取值是怎么样?返回null还是报错?下面我们代码种一个个尝试一下。

抛出异常的方法

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add当队列满了会报错。

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remove当队列空了会报错

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获取队首元素而不出队,无元素报错

有返回值不抛出异常的方法

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offer添加队列满了返回false

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poll移除队列空了返回null

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获取队首元素而不出队。无元素返回null

一直等待(一直阻塞)

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添加的时候队列满了一直等待

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拿取的时候队列空了一直等待

等待超时(等一定时间就不等了)

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我们可以看到offer方法是有个重载方法,带有超时时间的

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等待

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poll同样可以选择等一段时间

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poll的等待

以上4*2组存取。两个获取队首元素而不出队。一共十个api其实要根据实际情况使用。都是比较常用的,也比较好记。每个人都应该掌握。

SynchronousQueue 同步队列

这个其实比较好理解:就是没有容量。一次只能放一个元素。下面可以在代码中看看:

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只有一个是不是公平的参数

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时间间隔5m说明一个先出队再入队的

这个demo就说明了SynchronousQueue 同步队列的特性:只能存储一个元素。上一个出去了这个才能进去。

线程池

池化技术:池化技术能够减少资源对象的创建次数,提高程序的性能,特别是在高并发下这种提高更加明显。使用池化技术缓存的资源对象有如下共同特点:

对象创建时间长;

对象创建需要大量资源;

对象创建后可被重复使用。

我们在工作中:线程池,连接池,内存池,对象池都是如此。

而线程池的好处:

降低资源消耗

提高响应速度

方便管理

下面我们详细的讲一下线程池。

线程池三大方法:

其实说到三大方法有一个工具类绕不过去了,我们可以去官方手册上看一下。叫做Executors.下面是官方手册中的介绍:

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Executors工具类

其实这个类就好像Collections于集合。这个类也是一个单纯的工具类。主要是可以创建一些默认的线程池。

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Executors的方法

而常用的三大方法也在这里,下面代码一个个说明:

单例线程 Executors.newSingleThreadExecutor();

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事实证明这个线程池只有一个线程在执行

指定大小的线程池 Executors.newFixedThreadPool(n);(n是指定的线程数)

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每次有四个线程执行

创建一个大小可伸缩的线程池 newCachedThreadPool

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一次一万个线程也都跑了

其实关于这个要说一下,虽然是大小可伸缩。但是也不能无限大啊。哪怕线程池受得了你这个cpu也受不了吧。我们点进去看下这个方法的源码:

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无参可伸缩的线程池源码

如果到这你还没才出来这个Integer.MAX_VALUE是啥,我们继续往下走:

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最大线程数量二十多亿

说真的这个方法不要就这么用,建议还是设置一个合理的数值。毕竟一大波并发服务器都得冲废了。

其实我们可以挨个方法点进去看一波源码:

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单例线程的源码

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定长线程池源码

那个可伸缩的上面已经看过了,是不是三个方法最终落实到的方法都是ThreadPoolExecutor啊?

而且本质上也就是这个方法的参数不同。下面我们去分析分析这个方法和参数。

线程池七个参数

线程池的三大方法已经说过了,下面说七大参数:

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ThreadPoolExecutor源码中是红色框起来的五个+蓝色的两个,一共七个参数

下面一个个参数说一下:

int corePoolSize 核心线程数

int maximumPoolSize 最大线程数

long keepAliveTime 等待时间

TimeUnit unit 等待时间的时间单位

BlockingQueue workQueue 一个阻塞队列。

Executors.defaultThreadFactory() 默认的线程工厂

defaultHandler 拒绝策略

这块用现实中的例子简单介绍下:如果说线程池就是银行。那么核心线程数就是银行的常年开的窗口。而最大线程数就是银行有的窗口(一般银行不会把所有窗口都开着,尤其是人少的时候)。而阻塞队列就是除了正在办理业务的人以外等待的人。当等待的人到达一定程度(队列满了),银行会临时开几个窗口来办理业务的。但是当人少了以后,临时窗口没人办理业务。在等待一段时间后就会继续关闭。等着下次人多了再开。而拒绝策略是如果所有的窗口都开了,而且等待区也满了,这个时候还有人要进来肯定是进不来了,是让在门口等着还是给撵回去,这个措施就是拒绝策略!

线程池四种拒绝策略

四种拒绝策略(new ThreadPoolExecutor.出来的):

AbortPolicy 队列满了还有人进来,会抛出异常(默认)

DiscardPolicy 队列满了会丢掉任务,不会抛出异常

DiscardOldestPolicy 队列满了会尝试和最早的竞争,也不会抛出异常.

CallerRunsPolicy 哪来的回哪去.没有异常,没有行为.

线程池调优

线程池的大小到底如何设置?

CPU密集型:几核就是几线程。可以保持CPU的效率最高。(ps:这里不要只看当前开发环境的电脑,因为服务器会性能比开发环境好的多,建议用代码获取。)

//此方法打印可用处理器的虚拟机的最大数量

System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

IO密集型:程序中有很多耗io的线程(因为io本身比较慢)要设置大于IO任务的线程。

本篇笔记就记到这里,如果稍微帮到你了记得点个喜欢点个关注,也祝大家工作顺顺利利!

最后

以上就是还单身玫瑰为你收集整理的java 单例 线程阻塞_Java Util Concurrent并发编程(三)阻塞队列和线程池的全部内容,希望文章能够帮你解决java 单例 线程阻塞_Java Util Concurrent并发编程(三)阻塞队列和线程池所遇到的程序开发问题。

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