Java并发编程分享
JAVA编程中的并发编程技巧
JAVA编程中的并发编程技巧在Java编程中，并发编程是一个非常重要的话题，因为多线程的应用程序在当今的软件开发中非常常见。
并发编程技巧可以提高程序的性能和效率，但同时也会引入一些潜在的问题，例如竞争条件和死锁。
在这篇文章中，我们将探讨一些Java并发编程中常用的技巧，以帮助开发人员更好地利用多线程编程。
1.使用线程池线程池是一个管理线程的工具，它可以帮助开发人员在需要时重复使用线程，而不是不断地创建新的线程。
这样可以减少资源消耗和提高性能。
在Java中，可以使用Executor框架来创建线程池。
Executor框架提供了一组用于管理线程池的接口和类。
```javaExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);executor.submit(new MyTask();executor.shutdown(;```2.使用同步机制在并发编程中，多个线程可能会同时访问共享的资源，因此需要对这些资源进行同步。
在Java中，可以使用synchronized关键字或者ReentrantLock类来实现同步。
以下是一个使用synchronized关键字的例子：```javapublic synchronized void incremencount++;```3.使用并发集合类Java提供了一些并发集合类，例如ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList，这些类可以在多线程环境下安全地操作集合。
使用这些并发集合类可以避免在自己的代码中实现同步逻辑。
```javaConcurrentHashMap<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>(;map.put("key", "value");```4. 使用volatile关键字在Java中，volatile关键字可以用来标记一个变量，保证其在多线程环境下的可见性。
java并发编程手册
java并发编程手册Java并发编程是Java程序员必须掌握的核心技能之一。
通过掌握并发编程，你可以提高程序的执行效率和响应速度，避免线程安全问题，以及充分利用多核处理器资源。
以下是一些Java并发编程的要点和最佳实践：1. 理解线程和进程：线程是进程内的一条执行路径，进程包含一个程序的执行实例。
Java中的线程有三种类型：用户线程、守护线程和混合线程。
2. 创建线程：可以通过实现Runnable接口或继承Thread类来创建线程。
推荐使用实现Runnable接口的方式，因为Java不支持多重继承。
3. 线程状态：Java中的线程状态有新建、可运行、阻塞、等待、计时等待和终止等六种状态。
可以通过Thread类的getState()方法获取线程状态。
4. 线程同步：通过synchronized关键字实现线程同步，确保多个线程访问共享资源时不会发生冲突。
5. 锁机制：Java中的锁机制有synchronized关键字、ReentrantLock类和ReadWriteLock接口等。
其中，ReentrantLock类提供了更灵活的锁控制，可以实现中断、尝试获取锁和定时获取锁等功能。
6. 并发集合：Java提供了多种并发集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList和Semaphore等。
这些集合类在多线程环境下表现出更好的性能和更高的安全性。
7. 线程池：通过使用线程池可以有效地管理线程资源，避免线程过多导致的系统资源浪费。
Java中的线程池可以通过Executors类和ThreadPoolExecutor类进行创建和管理。
8. 并发控制：Java中的并发控制工具有CountDownLatch、CyclicBarrier 和Phaser等。
这些工具可以帮助我们在多线程环境下实现更复杂的控制逻辑。
9. 避免死锁：死锁是多线程编程中的常见问题，可以通过避免循环等待条件、确保每个线程在获得锁之前都已经拥有一定数量的资源等方法来避免死锁的发生。
java并发编程的例子
Java 并发编程的例子有很多，以下是几个常见的例子：1. 多线程并发执行任务```javapublic class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 正在执行任务"); }}public class Main {public static void main(String[] args) {MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();Thread t1 = new Thread(myRunnable);Thread t2 = new Thread(myRunnable);t1.start();t2.start();}}```2. 使用 synchronized 关键字保证线程安全```javapublic class Counter {private int count;public synchronized void increment() {count++;}public synchronized int getCount() {return count;}}public class Main {public static void main(String[] args) {Counter counter = new Counter();for (int i = 0; i < 1000; i++) {new Thread(() -> {counter.increment();}).start();}System.out.println(counter.getCount()); }}```3. 使用 Lock 接口实现锁机制```javapublic class Counter {private int count;private Lock lock = new ReentrantLock();public void increment() {lock.lock();try {count++;} finally {lock.unlock();}}public int getCount() {lock.lock();try {return count;} finally {lock.unlock();}}}public class Main {public static void main(String[] args) {Counter counter = new Counter();for (int i = 0; i < 1000; i++) {new Thread(() -> {counter.increment();}).start();}System.out.println(counter.getCount()); }}```以上是三个常见的Java 并发编程例子，其中第一个例子是简单的多线程并发执行任务，第二个例子使用 synchronized 关键字保证线程安全，第三个例子使用 Lock 接口实现锁机制。
java中实现并发的方法
java中实现并发的方法Java是一种面向对象的编程语言，它在并发编程方面提供了多种实现方法。
并发编程指的是同时执行多个任务的能力，这在处理大量数据或高负载时非常重要。
本文将介绍Java中实现并发的几种常用方法。
1. 线程（Thread）线程是Java中最基本的并发编程方法。
通过创建多个线程，可以实现并行执行多个任务。
在Java中，可以通过两种方式创建线程：继承Thread类或实现Runnable接口。
继承Thread类需要重写run()方法，而实现Runnable接口需要实现run()方法。
通过调用start()方法启动线程，线程将在自己的独立执行路径上执行任务。
2. 线程池（ThreadPoolExecutor）线程池是一种管理和复用线程的机制，可以避免频繁创建和销毁线程的开销。
Java提供了ThreadPoolExecutor类来实现线程池。
通过创建一个线程池，可以将任务提交给线程池，线程池会自动分配线程来执行任务。
线程池还可以控制并发线程的数量，避免系统资源被过度占用。
3. Callable和FutureCallable是一个带有返回值的任务，与Runnable接口类似，但它可以返回执行结果。
Java提供了Future接口来表示异步计算的结果。
通过调用submit()方法提交Callable任务给线程池，将返回一个Future对象，可以使用该对象获取任务的执行结果。
4. 并发集合（Concurrent Collections）Java提供了一些并发安全的集合类，例如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等。
这些集合类在多线程环境下使用时，可以避免出现线程安全问题。
并发集合类采用了一些特殊的数据结构和算法来保证线程安全性，能够高效地处理并发访问。
5. 锁（Lock）锁是一种同步机制，可以保证多个线程对共享资源的互斥访问。
Java提供了synchronized关键字来实现锁机制，也提供了Lock接口及其实现类来实现更加灵活的锁。
如何在Java中实现高性能的并发编程
如何在Java中实现高性能的并发编程在当今的软件开发中，高性能的并发编程变得越来越重要。
随着计算机硬件的不断发展，多核处理器已经成为主流，充分利用多核资源来提高程序的性能和响应能力是开发者们面临的重要挑战。
Java 作为一种广泛使用的编程语言，提供了丰富的并发编程工具和机制，使得我们能够实现高性能的并发应用。
接下来，让我们一起探讨如何在Java 中实现高性能的并发编程。
一、理解并发编程的基本概念在深入研究 Java 中的并发编程之前，我们需要先理解一些基本概念。
并发是指在同一时间段内同时处理多个任务。
而并行则是指在同一时刻同时执行多个任务。
在单核处理器上，由于只有一个执行核心，并发是通过任务切换来实现的，而在多核处理器上，可以真正地并行执行多个任务。
线程是并发编程的基本执行单元。
在 Java 中，可以通过创建新的线程来执行并发任务。
线程之间可以共享数据，但这也带来了数据一致性和同步的问题。
同步是指协调多个线程对共享资源的访问，以避免数据竞争和不一致性。
常见的同步机制包括锁、信号量等。
二、选择合适的并发工具Java 提供了多种并发工具，我们需要根据具体的需求选择合适的工具。
1、｀Thread`类和`Runnable`接口这是最基本的创建线程的方式。
通过实现`Runnable`接口或者继承`Thread`类，并在其中定义线程的执行逻辑。
2、｀Executor`框架｀Executor`框架提供了一种更高级的线程管理方式。
它可以帮助我们更方便地创建和管理线程池，避免了手动创建和销毁线程的开销。
3、｀Callable`和`Future`｀Callable`类似于`Runnable`，但可以返回结果。
｀Future`则用于获取`Callable`的执行结果。
4、并发集合Java 提供了一些专门用于并发环境的集合类，如`ConcurrentHashMap`、｀ConcurrentLinkedQueue`等，这些集合在多线程环境下具有更好的性能和线程安全性。
利用Java开发框架实现并发编程的最佳实践
利用Java开发框架实现并发编程的最佳实践并发编程是指同时执行多个任务的编程方式，它能够提高程序的效率和性能。
在Java开发中，利用框架实现并发编程是非常重要的，因为Java是一种面向对象的编程语言，支持多线程并发编程。
本文将介绍利用Java开发框架实现并发编程的最佳实践。
首先，在Java开发中，最常用的并发编程框架是Java Concurrency Framework，它提供了一组类和接口，可以帮助开发人员实现并发编程。
Java Concurrency Framework中最重要的类是Executor和ExecutorService，它们可以帮助开发人员管理线程池，并执行并发任务。
另外，Java还提供了一些并发编程工具类，如CountDownLatch、Semaphore和CyclicBarrier，它们可以帮助开发人员实现多线程并发控制。
在实现并发编程的最佳实践中，开发人员需要注意一些重要的问题。
首先，要合理地设计线程池，选择合适的线程数量和线程池大小，避免线程过多或过少导致系统性能下降。
其次，要注意线程安全性，避免出现多线程并发访问共享资源导致的数据竞争和线程安全问题。
另外，要合理地使用并发编程工具类，避免出现死锁和线程阻塞问题。
在实际开发中，通常会遇到一些需要并发编程的场景，比如多线程下载文件、多线程处理大数据量等。
在这些场景下，开发人员可以利用Java Concurrency Framework提供的并发编程工具类，对任务进行合理的并发控制和调度，从而提高程序的执行效率和性能。
除了Java Concurrency Framework，开发人员还可以利用其他并发编程框架，比如Akka、RxJava等。
这些框架提供了更加高级和强大的并发编程功能，可以帮助开发人员更好地实现并发编程。
在选择并发编程框架时，开发人员需要根据项目需求和开发经验进行合理的选择和权衡。
总之，利用Java开发框架实现并发编程的最佳实践需要开发人员掌握Java Concurrency Framework提供的类和接口，合理地设计和使用线程池，注意线程安全性和并发控制，以及根据项目需求选择合适的并发编程框架。
Java并发编程指南：实现高效并发操作
Java并发编程指南：实现高效并发操作导语：在当今的软件开发领域，高效并发操作是实现性能优化和提升用户体验的关键。
Java作为一种广泛应用的编程语言，其并发编程能力得到了广泛的认可和应用。
本文将为读者介绍Java并发编程的基本概念、常见问题以及一些实现高效并发操作的技巧和指南。
一、并发编程概述并发编程是指多个任务同时进行的编程模式。
在传统的单线程编程模式中，任务按照顺序依次执行，而在并发编程中，多个任务可以同时执行，提高了程序的执行效率和并行处理能力。
Java提供了一系列的并发编程工具和API，例如线程、锁、信号量、线程池等，使得开发者能够更加方便地实现并发操作。
然而，并发编程也带来了一些挑战，例如线程安全、死锁、竞态条件等问题，需要开发者有一定的经验和技巧来解决。
二、并发编程的基本概念1. 线程（Thread）：线程是程序中的执行单元，可以同时执行多个线程来实现并发操作。
Java中的线程通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建。
2. 锁（Lock）：锁是一种同步机制，用于控制对共享资源的访问。
Java中的锁可以分为悲观锁和乐观锁，常见的锁包括synchronized关键字、ReentrantLock类等。
3. 信号量（Semaphore）：信号量用于控制同时访问某个资源的线程数目。
Java中的Semaphore类可以用来实现信号量机制。
4. 线程池（ThreadPool）：线程池是一种管理线程的机制，可以避免频繁创建和销毁线程的开销。
Java中的Executor框架提供了线程池的实现。
三、常见的并发编程问题1. 线程安全：在并发编程中，多个线程同时访问共享资源可能会导致数据不一致的问题。
为了保证线程安全，可以使用锁机制或使用线程安全的数据结构。
2. 死锁：死锁是指两个或多个线程无限期地等待对方释放资源，导致程序无法继续执行。
为了避免死锁，可以使用避免策略，例如按照固定的顺序获取锁。
Java应用开发中的并发编程技巧
Java应用开发中的并发编程技巧在Java应用开发中，并发编程是一个重要的技术，它能够提高应用程序的性能和效率。
然而，并发编程也面临着一些挑战和难题。
本文将介绍一些Java应用开发中的并发编程技巧，帮助开发人员充分利用并发编程的优势。
1. 使用线程池在Java中，线程池是一种管理线程的机制，可以避免频繁地创建和销毁线程。
通过使用线程池，可以减少线程的开销，并且能够更好地控制并发执行的线程数量，提高系统的可伸缩性和稳定性。
2. 使用并发集合类Java提供了许多并发集合类，如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等。
这些集合类在并发环境下提供了线程安全的操作，并且能够减少锁竞争，提高效率。
开发人员可以根据实际需求选择合适的并发集合类，以实现高效的并发操作。
3. 使用原子变量在并发编程中，原子变量是一种线程安全的变量类型。
Java提供了一系列的原子变量类，如AtomicInteger、AtomicLong等。
通过使用原子变量，可以避免线程之间的竞争条件，保证线程安全。
4. 使用锁机制锁机制是一种常用的并发控制手段，可以保证共享资源的一致性和线程安全性。
Java中的锁机制主要有synchronized关键字和Lock接口。
开发人员可以根据业务需求选择合适的锁机制，并且要注意避免死锁和锁竞争等问题。
5. 使用条件变量条件变量是一种线程间通信的机制，用于控制线程的执行顺序和条件。
Java提供了Condition接口，可以与锁机制结合使用，实现复杂的线程同步和通信。
开发人员可以利用条件变量，实现更加灵活和高效的并发编程。
6. 使用并发工具类Java提供了一系列的并发工具类，如CountDownLatch、CyclicBarrier等。
这些工具类可以帮助开发人员实现更加复杂的线程协作和控制逻辑，提高应用程序的性能和效率。
总结：在Java应用开发中，合理运用并发编程的技巧可以帮助开发人员充分利用多核处理器的优势，提高系统的并发能力和性能。
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Sandy Bridge内存模型
JMM-线程间通讯
大纲
✓ 并发编程概述 ✓ JMM（Java Memory Model）概述 3. 可见性 4. 有序性 5. 并发工具 6. 监控与跟踪
问题：可见性?
• 写boolean型对其它线程马上可见吗？
– VisibilityTest1.java
• 写引用对其它线程马上可见吗？
}
32
Compare And Swap
• CAS可以做到：
– 原子性、可见性
• CAS的优点：
– 无锁的复合操作
• CAS的缺点：
– 竞争激烈的情况下耗费CPU
33
CAS的使用场景
• 引用替换
– AtomicReference
• 状态记录
– AtomicBooicInteger/AtomicIntegerArray
– poolSize不要过大 – BlockingQueue不要过大，考虑拒绝策略 – Callable
• 有返回值、可抛出异常的Runnable
– FutureTask
• 可取消的异步任务，安全的发布对象
36
java.util.concurrent
• 数据结构支持
– HashMap -> ConcurrentHashMap – SortedMap -> ConcurrentSkipListMap – Set -> CopyOnWriteArraySet – SortedSet -> ConcurrentSkipListSet – Queue -> BlockingQueue – List -> CopyOnWriteArrayList
• 跟踪
– NamedThreadFactory.java – ExceptionUtils.getStackTrace(new Throwable()); – 出问题先保留现场（dump堆、 jstack 、留gc日志等），
再重启服务
40
Q&A
参考资料
• Java并发性和多线程介绍 • 深入理解java内存模型 • 同步和Java内存模型 • happens-before俗解 • 推荐网站：并发编程网 • 推荐书籍：《Java并发编程实践》
– 如果线程1写入了volatile变量v，接着线程2读取 了v，那么，线程1写入v及之前的写操作都对线 程2可见
– 改造VisibilityTest2.java/ReorderTest3.java
31
Compare And Swap
• AtomicInteger：
public final int getAndAdd(int delta) { for (;;) { int current = get(); int next = current + delta; if (compareAndSet(current, next)) return current; }
Java并发编程分享
高嵩
2013-05-02 V0.1 2013-12-12 V0.2
大纲
1. 并发编程概述 2. JMM（Java Memory Model）概述 3. 可见性 4. 有序性 5. 并发工具 6. 监控与跟踪
为什么要学习并发编程？
• 充分利用服务器资源 • 提高服务吞吐量、降低响应时间
– VisibilityTest2.java
12
安全发布对象
• This溢出的例子
– VisibilityTest3.java
• 避免this溢出
– VisibilityTest4.java
13
大纲
✓ 并发编程概述 ✓ JMM（Java Memory Model）概述 ✓ 可见性 4. 有序性 5. 并发工具 6. 监控与跟踪
• 不同处理器上的重排序规则
JMM-重排序
• 难以测试的原因
– 测试环境和生产环境的JVM版本/硬件配置的不 同
– 不同生产环境的JVM版本/硬件配置的不同
23
大纲
✓ 并发编程概述 ✓ JMM（Java Memory Model）概述 ✓ 可见性 ✓ 有序性 5. 并发工具 6. 监控与跟踪
并发编程带来的问题
– 爬虫、WebServer、日志分析……
• 分布式系统
– 资源的争用、可伸缩性
多线程的优点
多线程的代价
• 设计更复杂
– 资源共享、数据一致性及可见性、调试困难
• 性能开销
– 锁、上下文切换 – 内存开销
• 贸然进行的性能优化
– 顺序IO vs 随机IO的例子
问题
• 所有内存都是共享的吗？
– 栈上分配的变量是线程安全的
– AtomicLong/ AtomicLongArray
34
java.util.concurrent
• Lock
– 可重入锁：ReentrantLock
• 等待超时、可中断、公平性
– 读写锁
• ReentrantReadWriteLock
35
java.util.concurrent
• ThreadPoolExecutor
29
volatile
• volatile可以做到：
– 原子性、可见性
• volatile不能做到：
– 复合操作的原子性：TestVolatile.java – volatile引用指向对象属性/数组元素的可见性
• volatile提供：
– 与锁一致的语义，并且比锁的开销小
可见性如何保证？
• happened-before规则：
28
可见性如何保证？
• JMM happens-before规则
– 线程中上一个动作及之前的所有写操作在该线 程执行下一个动作时对该线程可见
– 如果线程1解锁了monitor a，接着线程2锁定了a， 那么，线程1解锁a之前的写操作都对线程2可见
– happends-before有传递性
• 如何应用happens-before
• 例1：ReorderTest1.java
JMM-重排序
• 例2：ReorderTest2.java/ReorderTest3.java
– Write Thread: 写-写 – Read Thread: 读-读
JMM-重排序
• 写-写 重排序
JMM-重排序
• 读-读 重排序
JMM-重排序
问题：有序性？
• 代码顺序 = 程序执行顺序 ？ – 单线程
• 没有数据依赖的话：允许重排序 – 多线程
• 整体无序：i++ • 线程内重排序：下面的例子 • 线程间看到的顺序也不一致（可见性导致）
– 理想情况是什么？
• 顺序一致性模型
JMM-顺序一致性
• 理想情况：
正确同步下的真实情况
JMM-重排序
37
java.util.concurrent
• Semaphore • CountDownLatch/CyclicBarrier
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大纲
✓ 并发编程概述 ✓ JMM（Java Memory Model）概述 ✓ 可见性 ✓ 有序性 ✓ 并发工具 6. 监控与跟踪
监控与跟踪
• 监控工具
– jstack、jvisualvm……
26
synchronized
• 锁的原理
– 任何对象都有一个 monitor （监视器/管程）与 之关联，当且一个monitor 被持有后，它将处于 锁定状态。
27
synchronized
• synchronized可以做到：
– 可重入、互斥性、可见性
• synchronized不能做到：
– 等待超时、可中断、公平性
• 共享内存一定不是线程安全的吗？
– 不一定，正确的同步 or 不可变对象 or 线程级别的资源
• 锁的是谁？
– 试试回答这些问题 – 还有一题：
大纲
✓ 并发编程概述 2. JMM（Java Memory Model）概述 3. 可见性 4. 有序性 5. 并发工具 6. 监控与跟踪
JMM-抽象模型
• 不能保证原子性
– JMM提供最低安全性，除了long /double
• 不能保证可见性
– 各个CPU独享的工作内存
• 不能保证有序性
并发工具
• 不可变类 • 线程独享资源 • synchronized（代码块、实例方法、静态方法） • volatile（实例变量、静态变量） • CAS • j.u.c