JUC的常见类
文章目录
JUC的常见类引子1. Callable接口2. ReentrantLock3. 多线程环境下使用哈希表3.1 HashMap3.2 Hashtable3.3 ConcurrentHashMap
引子
JUC(java.util.current)，这个包中存放了一些进行多线程开发时有用的工具类，这里会列举一些进行讲解(在之前的文章中其实也有展开讲解过其中的一些如线程池等，对于这些大家有兴趣可以去翻我前面的文章)：
1. Callable接口
在通过Thread类创建线程的时候，之前是基于Runnable或lambda表达式来创建线程的，这里在加一种方式即基于Callable来创建线程。
Callable与Runnable的区别在于：
Runnable关注的是任务的执行过程，不关注执行结果，其提供的run方法返回类型为voidCallable需要关注任务的执行结果，其提供的call方法，返回值就是执行任务得到的结果
当我们执行的任务需要有返回结果时，就可以使用Callable来更快捷的获取返回值！
举个例子，计算1到1000加起来的总和，通过Callable来实现
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableTest {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// 计算 1 ~ 1000 的值的和
Callable
@Override
public Integer call() throws Exception {
int ret = 0;
for (int i = 1;i <= 1000;i++) {
ret += i;
}
return ret;
}
};
FutureTask
Thread t = new Thread(futureTask);
t.start();
int ret = futureTask.get();
System.out.println("1 ~ 1000 的总和 = " + ret);
}
}
注：
Callable<>中的泛型填写的就是任务执行完后需要返回的结果的参数类型;使用Callable需要搭配FutureTask这个类，通过FutureTask将callable实例包装一下，之后新线程会调用callable中的call方法，并将执行结果保存到futuretask对象中，通过FutureTask的get方法获取到数据，同时get方法能使当前线程进入阻塞直到与futuretask绑定的任务执行完并返回结果时才释放
2. ReentrantLock
ReentrantLock：可重入互斥锁，与synchronized一样都是通过互斥效果来维护线程安全的，但ReentrantLock并没有synchronized一样那么“智能”，它需要手动的加锁和解锁，存在以下方法：
lock()：加锁，如果获取不到锁就会死等；unlock()：解锁，容易遗忘，建议放在try–catch-finally的finally中；trylock(time)：加锁，但如果获取不到锁，在等待一定时间后就会放弃加锁
那它与synchronized有哪些区别呢？区别如下：
ReentrantLock 它提供了trylock()，能够在线程获取不到锁时只阻塞等待一定时间就放弃获取锁，而synchronized会死等下去；ReentrantLock实现了公平锁，能够让先尝试获取锁的线程先拿到锁，而synchronized是非公平锁；ReentrantLock需要手动释放锁，而synchronized可以自动释放锁；ReentrantLock通过Condition类来实现等待和唤醒机制，能够更精准的唤醒某个指定的线程，而synchronized通过wait-notify来控制等待和唤醒，同时通知唤醒机制是由系统随机唤醒一个线程
大部分情况下使用synchronized就可以解决问题了，但在特殊情况如需要使用公平锁时就可以使用ReentrantLock来完成操作！
注：结合之前的文章总结下来，目前能够用来维护线程安全的方式有：
synchronizedReentrantLockCASSemaphore(信号量，执行PV操作，与学习操作系统时需要理解的信号量一样，相当于一种更广义的锁，这里不展开讲解)
3. 多线程环境下使用哈希表
3.1 HashMap
HashMap本身就是线程不安全的，一般不推荐在多线程环境下使用
3.2 Hashtable
Hashtable则可以在多线程环境下使用，因为它给关键的方法都加上了锁，但这样它的加锁位置可以理解为直接给Hashtable对象本身加上了锁：
如上图所示，只要有两个线程访问其中任意一个数据就都会出现锁冲突，然后其中一个线程就会进入阻塞，即使两个线程访问的是不同链表上的数据，这样显然会因为阻塞而降低我们程序的执行效率
3.3 ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap是标准库提供的一个更好的解决方案，它的加锁对象不再局限于给整个哈希表加锁，而是给哈希表中每个链表的头节点都分配一把锁，降低了锁的粒度，也解决了上面Hashtable没有解决的阻塞影响问题：
这样子多线程环境下只有两个线程访问的恰好是同一个哈希桶(链表)上的数据才会出现锁冲突！！同时，ConcurrentHashMap涉及到的读操作是不会加锁的(搭配了volatile关键字，能保证读取刚修改的数据)，只对写操作加锁，大大降低了锁冲突的概率！
注：
在java1.7前ConcurrentHashMap采用的是锁分段技术，即将若干链表分为一个段，对每个段分别加锁，而1.8后取消了锁分段，改成对每个链表上的头节点加锁ConcurrentHashMap中也充分利用到了CAS技术，通过添加原子性操作减少加锁操作，进而减少线程阻塞ConcurrentHashMap优化了扩容，在哈希表需要进行扩容时，ConcurrentHashMap能够将一次总扩容分批次操作，在执行某种操作如插入操作时完成一部分扩容，累加起来后相当于完成一次总扩容，使得扩容时消耗的时间不会太长，这样对于用户来说就没有明显的直接影响
以上便是对JUC常见类的介绍与使用了，如果上述内容对大家有帮助的话请给一个三连支持吧💕( •̀ ω •́ )✧( •̀ ω •́ )✧✨