進階多線程控制類

在java1.5中提供了一個非常實用的多線程控制包 java.util. concurrent包,提供了很多可以幫助開發者高效、易維護、結構清晰的Java多線程程式。

         1.ThreadLocal類

用處：儲存線程的獨立變量。當一個線程類在使用ThreadLocal維護變量時，ThreadLocal為每個使用該變量的線程提供獨立的變量副本，是以每一個線程都可以獨立地改變自己的副本，而不會影響其它線程所對應的副本。常用于使用者登入控制，如記錄session資訊。

實作：每個Thread都持有一個TreadLocalMap類型的變量（該類是一個輕量級的Map，功能與map一樣，差別是桶裡放的是entry而不是entry的連結清單。功能還是一個map。）以本身為key，以目标為value。

主要方法是get()和set()， ThreadLocal是一個特殊的容器。

        2.原子類（AtomicInteger、AtomicBoolean……）

如果使用atomicInteger，或者使用自己保證原子的操作，則等同于synchronized

//傳回值為boolean

AtomicInteger.compareAndSet(intexpect,int update)

該方法可用于實作樂觀鎖。

       3.Lock類　

lock: 在java.util.concurrent包内。共有三個實作：

ReentrantLock

ReentrantReadWriteLock.ReadLock

ReentrantReadWriteLock.WriteLock

主要目的是和synchronized一樣， 兩者都是為了解決同步問題，處理資源争端而産生的技術。功能類似但有一些差別。

差別如下：

lock更靈活，可以自由定義多把鎖的枷鎖解鎖順序（synchronized要按照先加的後解順序）

提供多種加鎖方案，lock 阻塞式, trylock 無阻塞式, lockInterruptily 可打斷式，還有trylock的帶逾時時間版本。

ReentrantLock　　　　

可重入的意義在于持有鎖的線程可以繼續持有，并且要釋放對等的次數後才真正釋放該鎖。

         使用方法是：

1.先new一個執行個體

static ReentrantLock r=newReentrantLock();

2.加鎖　　　　　　

r.lock()或r.lockInterruptibly();

此處也是個不同，後者可被打斷。當a線程lock後，b線程阻塞，此時如果是lockInterruptibly，那麼在調用b.interrupt()之後，b線程退出阻塞，并放棄對資源的争搶，進入catch塊。（如果使用後者，必須throw interruptableexception 或catch）　　　　

3.釋放鎖　　　

r.unlock()

必須做！何為必須做呢，要放在finally裡面。以防止異常跳出了正常流程，導緻災難。這裡補充一個小知識點，finally是可以信任的：經過測試，哪怕是發生了OutofMemoryError，finally塊中的語句執行也能夠得到保證。

ReentrantReadWriteLock

可重入讀寫鎖（讀寫鎖的一個實作）　

　ReentrantReadWriteLock lock = newReentrantReadWriteLock()

　　ReadLock r = lock.readLock();

　　WriteLock w = lock.writeLock();

兩者都有lock,unlock方法。寫寫，寫讀互斥；讀讀不互斥。可以實作并發讀的高效線程安全代碼

4.容器類

BlockingQueue

ConcurrentHashMap

BlockingQueue

阻塞隊列。該類是java.util.concurrent包下的重要類，通過對Queue的學習可以得知，這個queue是單向隊列，可以在隊列頭添加元素和在隊尾删除或取出元素。類似于一個管　　道，特别适用于先進先出政策的一些應用場景。普通的queue接口主要實作有PriorityQueue（優先隊列），有興趣可以研究

BlockingQueue在隊列的基礎上添加了多線程協作的功能：

BlockingQueue

除了傳統的queue功能（表格左邊的兩列）之外，還提供了阻塞接口put和take，帶逾時功能的阻塞接口offer和poll。put會在隊列滿的時候阻塞，直到有空間時被喚醒；take在隊　列空的時候阻塞，直到有東西拿的時候才被喚醒。用于生産者-消費者模型尤其好用，堪稱神器。

常見的阻塞隊列有：

ArrayListBlockingQueue

LinkedListBlockingQueue

DelayQueue

SynchronousQueue

ConcurrentHashMap

高效的線程安全哈希map。請對比hashTable ,concurrentHashMap, HashMap

5.管理類

管理類的概念比較泛，用于管理線程，本身不是多線程的，但提供了一些機制來利用上述的工具做一些封裝。

了解到的值得一提的管理類：ThreadPoolExecutor和 JMX架構下的系統級管理類 ThreadMXBean

ThreadPoolExecutor

如果不了解這個類，應該了解前面提到的ExecutorService，開一個自己的線程池非常友善：

ExecutorService e =Executors.newCachedThreadPool();

   ExecutorService e = Executors.newSingleThreadExecutor();

   ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(3);

    //第一種是可變大小線程池，按照任務數來配置設定線程，

    //第二種是單線程池，相當于FixedThreadPool(1)

    //第三種是固定大小線程池。

    //然後運作

   e.execute(new MyRunnableImpl());

該類内部是通過ThreadPoolExecutor實作的，掌握該類有助于了解線程池的管理，本質上，他們都是ThreadPoolExecutor類的各種實作版本

corePoolSize:池内線程初始值與最小值，就算是空閑狀态，也會保持該數量線程。

maximumPoolSize:線程最大值，線程的增長始終不會超過該值。

keepAliveTime：當池内線程數高于corePoolSize時，經過多少時間多餘的空閑線程才會被回收。回收前處于wait狀态

unit：

時間機關，可以使用TimeUnit的執行個體，如TimeUnit.MILLISECONDS　

workQueue:待入任務（Runnable）的等待場所，該參數主要影響排程政策，如公平與否，是否産生餓死(starving)

threadFactory:線程工廠類，有預設實作，如果有自定義的需要則需要自己實作ThreadFactory接口并作為參數傳入。

以上就是多線程一些進階控制類的實作，下篇部落格分析多線程實作的并發