【学习笔记】JUC基础基础程序
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更新于2022-02-24
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Java并发编程是Java开发中的重要领域,而JUC(Java Util Concurrency)是Java提供的一套高级并发工具包,用于高效地处理多线程和并发问题。本学习笔记将深入探讨JUC的基础知识,帮助你理解和掌握Java并发编程的核心概念。
在Java中,多线程是实现并发的主要方式。一个线程是程序执行的一个流,多线程则意味着一个程序内可以同时执行多个线程。Java提供了多种创建线程的方式,如继承Thread类、实现Runnable接口或使用ExecutorService。其中,推荐使用实现Runnable接口的方式,因为它可以避免单继承的限制,提高代码的复用性。
线程间的通信是并发编程中的关键问题。Java提供了synchronized关键字来控制对共享资源的访问,保证线程安全。synchronized可以用于方法或代码块,确保同一时间只有一个线程能执行特定代码。此外,Java还提供了wait()、notify()和notifyAll()方法,用于线程间的协作,但这些方法必须在synchronized上下文中使用,以防止死锁。
Java并发包中的Semaphore(信号量)和LockSupport工具类也常用于线程同步。Semaphore可以限制同时访问特定资源的线程数量,而LockSupport提供底层的线程阻塞和唤醒功能,更底层且灵活性更高。
CountDownLatch和CyclicBarrier是协调多个线程的工具。CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作,通常用于启动阶段的同步;CyclicBarrier则让一组线程等待所有线程到达屏障点后再一起继续执行,适合在多线程协作完成某个任务时使用。
Future和CompletableFuture是异步编程的重要接口。Future代表一个异步计算的结果,它提供了检查计算是否完成、获取结果或取消计算的方法。CompletableFuture扩展了Future,提供了更丰富的组合和链式调用能力,可以构建复杂的异步流程。
Executor框架是JUC中的核心组件,它管理线程池并提供了一种优雅的处理并发任务的方式。ThreadPoolExecutor是最常用的线程池实现,可以通过调整参数来优化性能,例如设置核心线程数、最大线程数、任务队列和拒绝策略等。
原子类如AtomicInteger、AtomicLong和AtomicReference是线程安全的变量,它们提供了一种无锁编程的方式,可以在不使用synchronized的情况下保证更新的原子性。这些类在高并发场景下能提供更好的性能。
ThreadLocal提供了一个线程局部变量,每个线程都有其独立的副本,避免了线程间的数据共享问题,但需要注意内存泄漏的可能性。
以上就是JUC基础内容的概述,通过深入学习和实践,你可以更好地应对并发编程中的挑战,提高程序的效率和稳定性。记住,理解和掌握好并发编程的原理与技巧,对于成为一名优秀的Java开发者至关重要。在实际项目中,结合具体需求灵活运用这些工具,将有助于编写出更加健壮和高效的代码。
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