java.util.concurrent介绍(重要).pdf

Java Swing）通常在一个单独的线程（称为事件调度线程）上运行，以避免阻塞用户界面。当需要执行耗时的操作（如网络通信或数据库查询）时，使用额外的线程可以确保用户界面仍然响应。 • 异步任务执行。通过在后台线程上执行非阻塞操作，可以提高应用程序的性能和效率。例如，文件上传或下载、数据处理或计算密集型任务。 • 并行计算。多核处理器和多处理器系统使得并行执行任务成为可能，从而加速整体计算过程。 • 资源共享。线程可以共享内存空间中的数据，这对于协作完成任务非常有用，例如，生产者消费者模型中队列的使用。 Java.util.concurrent 包是 Java 并发编程的重要组成部分，提供了高级并发工具和线程管理机制。这个包中包含的主要类和接口如下： 1. **线程池**： - `ExecutorService`：线程池接口，提供管理和控制线程的框架。 - `ThreadPoolExecutor`：具体实现的线程池类，允许自定义线程池的行为。 - `Executors`：静态工厂方法，用于创建各种类型的线程池实例。 2. **线程安全的集合**： - `ConcurrentHashMap`：线程安全的哈希映射，提供了高效并发性能。 - `CopyOnWriteArrayList` 和 `CopyOnWriteArraySet`：在迭代时提供不可变视图，避免迭代时修改集合引发的并发问题。 - `ConcurrentLinkedQueue`：无界并发队列，基于链接节点实现，性能高。 3. **同步工具类**： - `CountDownLatch`：允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。 - `CyclicBarrier`：允许多个线程在到达一个屏障点时同步。 - `Semaphore`：信号量，用于限制同时访问特定资源的线程数量。 4. **原子变量类**： - `AtomicInteger`, `AtomicLong` 等：提供原子操作的整数和长整型变量，适用于在多线程环境下实现无锁编程。 5. **锁接口和实现**： - `Lock`：锁接口，提供比 `synchronized` 关键字更丰富的锁操作。 - `ReentrantLock`：可重入锁，实现 `Lock` 接口，具有公平和非公平模式。 - `ReadWriteLock` 和 `ReentrantReadWriteLock`：读写锁，允许多个读取者同时访问，但限制写入者的数量。 6. **Future 和 Callable**： - `Future`：表示异步计算的结果，提供检查计算是否完成、获取结果和取消计算的方法。 - `Callable`：定义了异步计算的任务，返回一个结果。 使用这些类和接口，开发者可以编写更加高效、可扩展和易于理解的并发代码，减少对低级同步原语（如 `synchronized` 和 `wait()`/`notify()`）的依赖，提高代码的可读性和正确性。此外，`java.util.concurrent` 包的实现充分利用了 JVM 的并发优化，如 CAS（Compare And Swap）操作，以实现高效无锁的数据结构。 `java.util.concurrent` 提供的工具使得并发编程变得更加容易和高效，是 Java 并发编程的基石，无论是对于初学者还是经验丰富的开发者，理解和掌握这个包都是非常重要的。通过熟练运用这些工具，开发者可以构建出更加健壮、可维护和性能优良的多线程应用程序。