讀書筆記之《Java併發編程的藝術》-併發編程容器和框架（重要）

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j360-jdk-thread/me.j360.jdk.concurrent

本系列分4篇

一、讀書筆記之《Java併發編程的藝術》-併發編程基礎

二、讀書筆記之《Java併發編程的藝術》-java中的鎖

三、讀書筆記之《Java併發編程的藝術》-併發編程容器和框架（重要）

四、讀書筆記之《Java併發編程的藝術》-線程池和Executor的子孫們

本書前三章分別爲

1. 併發編程的挑戰，也就是併發編程的原因所在

2. 底層的實現原理

3. java內存模型

分別從cpu x86，x64以及內存模型等概念中描述java對併發編程的實現和控制，概念較爲底層和基礎，讀書筆記略過前三章直接從第四章應用實現及原理基礎開始。

章節

1. 併發編程基礎

2. java中的鎖

3. 併發容器和框架（重點）

4. 13個操做原子類

5. java併發工具類

6. 線程池

7. Execurot框架

內容

本章節開始是我認爲的重點，這裏是日常開發中打交道最多的併發框架，在瞭解到併發編程的基礎已經實現原理後，日常不多去使用，而後做爲j2se5以後加入的併發框架，讓從事java開發的我們相比其餘語言的程序員幸福的多，這一切皆由於Doug Lea大師不潰餘力地爲java開發者提供了很是多的java併發容器和框架

3節：併發容器和框架

ConcurrentHashMap

使用的鎖分段技術，將數據一段一段地存儲，給一段配一把鎖

初始化

初始化方法經過initialCapacity、loadFactor、concurrencyLevel等幾個參數來初始化segment數組、段偏移量segmentShift、段掩碼segmentMask和每一個segment裏的HashEntity數組來實現的

操做

get操做，get操做的高效之處在於整個get過程不須要加鎖，除非讀到的值是空纔會加鎖重讀。

public V get(Object key){
    int hash = hash(key.hashCode));
    return segmentFor(hash).get(key,hash);
}

put操做，須要對共享變量進行寫入操做，爲了線程安全

ConcurrentLinkedQueue

基於連接節點的無界線程安全隊列，採用先進先出FIFO的規則對節點進行排序

Java中的阻塞隊列

jdk7提供了7個阻塞隊列

ArrayBlockingQueue

LinkedBlockingQueue

PriorityBlockingQueue

DelayQueue

SynchronusQueue

LinkedTransferQueue

LinkedBlockingDeque

Fork/join框架

jdk7提供的用於並行執行任務的框架

框架設計

步驟1：分隔任務

步驟2：執行任務併合並結果

Fork.join使用兩個類來完成以上兩件事情

一、ForkJoinTask

    RecursiveAction：用於沒有返回結果的任務

    RecursiveTask：用於有返回結果的任務

二、ForkJoinPool

    ForkJonkTask須要經過ForkJoinPool來執行

使用Fork/join框架：計算1+2+3+4的結果

public class CountTask extends RecursiveTask<Integer> {

    private static final int THRESHOLD = 2; //閾值
    private int start;
    private int end;

    public CountTask(int start,int end){
        this.start = start;
        this.end = end;
    }
    @Override
    protected Integer compute() {
        int sum = 0;
        boolean canCompute = (end-start) <= THRESHOLD;
        if(canCompute){
            for(int i=start;i<=end;i++){
                sum += i;
            }
        }else{
            int middle = (start + end )/2;
            CountTask leftTask = new CountTask(start,middle);
            CountTask rightTask = new CountTask(middle,end);

            leftTask.fork();
            rightTask.fork();

            int leftResult = leftTask.join();
            int rightResult = rightTask.join();

            sum = leftResult + rightResult;

        }
        return sum;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
        CountTask task = new CountTask(1,4);
        Future<Integer> result = forkJoinPool.submit(task);
        try {
            System.out.println(result.get());
        }catch (Exception e){

        }
    }
}

4節：13個操做原子類

concurrent包下面atomic包提供了13個類，屬於4種類型的原子更新方式

1. 原子更新基本類型

2. 原子更新數組

3. 原子更新引用

4. 原子更新屬性

基本都是使用Unsafe實現的包裝類

5節：併發工具類

等待多線程完成的CountDownLatch

容許一個或者多個線程等待其餘線程完成操做

同步屏障CyclickBarrier

讓一組線程到達一個屏障後阻塞，直到最後一個線程到達屏障纔會開門

控制併發線程數的Semaphore

控制同時訪問特定資源的線程數量

線程間交換數據Exchanger

提供一個同步點，在這個同步點，兩個線程之間能夠交換數據