Concurrent包--複習總結

concurrent包

concurrent包是jdk1.5提供的一個針對高併發進行編程的包

BlockingQueue

阻塞式隊列：遵循先進先出的原則，阻塞式隊列本身使用過的時候是需要指定界限的。
ArrayBlockingQueue-阻塞式順序隊列–底層是基於數組來存儲的時運的時候需要指定一個容量，容量在指定之後不可改變。應用爲：生成-消費者模型
linkedBlockingQueue-阻塞式鏈式隊列–底層是基於鏈表即節點來進行數據的存儲，在使用的時候可以指定初始容量也可以不指定。如果指定了容量就以指定的容量進行存儲，如果不指定容量就以默認容量來存儲–默認容量是：Integer.MAX_VALUE=2^31 -1,如果不指定一般認爲容量是無限的
PriorityBlockingQueue-具有優先級的阻塞式隊列–默認容量是11.如果將元素取出，會對取出的元素進行自然排序–要求存儲的對象所對應的類必須實現Comparable接口，重寫器compareTo方法，將比較規則寫到方法中；如果進行迭代遍歷則不保證排序
SynchronousQueue-同步隊列–只允許存儲一個元素

ConcurrentMap-併發映射

HashMap-底層依靠數組+鏈表存儲的數據。默認初始容量爲16，默認加載因子是0.75f，默認擴容每次增加一倍，本身是一個異步式線程不安全的映射
Hashtable-同步式線程安全的映射–對外提供的方法都是同步方法
ConcurrentHashMap-異步線程安全的映射–在jdk1.8之前採用分段鎖（分桶鎖），分段鎖採用的是讀寫鎖機制；jdk1.8之後不再採用鎖機制，而是採用CAS（Compare and Swap）無鎖算法，減少了鎖的開銷；內部結構中，如果其中一個同中的元素個數超過了8個，那麼會將這個桶的鏈表扭轉成一棵紅黑樹（自平衡二叉查找樹）結構

ConcurrentNavigableMap

併發導航映射：其本身是一個接口更多的會使用其實現類–ConcurrentSkipListMap–併發跳躍表映射
跳躍表：爲了提高查詢效率所產生的一種數據結構–跳躍表是典型的以空間換時間的產物

如果跳躍表中插入新的數據，新數據是否往上提取遵循“拋硬幣”原則即1/2原則-只要保證這個節點有一般的機率能被提取就可以了。
跳躍表的數據結構適合於大量的查詢而不增刪的場景

CountDownLatch

閉鎖：線程遞減鎖–對線程進行技術，當線程歸零的時候會放開阻塞讓線程繼續往下執行

CyclicBarrier-柵欄
當所有線程都到達了同一個點之後才繼續往下執行

Exchange-交換機
用於交換連個線程之間的信息

Semaphore-信號量
用於計數-信號在被用完之後，後來的線程阻塞，直到有信號被歸還，被阻塞的線程才能取得信號繼續執行

線程池

線程池：如果每一個請求對應一個線程，那麼會導致大量的創建線程和銷燬線程。減少線程的創建和銷燬，希望能夠重複使用已有的線程，就有了線程池即存儲線程的隊列
線程池的特點：
1.線程池在川建安的時候裏面沒有線程
2.當過來請求的時候就會在線程池中創建一個線程來處理這個請求，當請求處理完成之後線程就會還回線程池等待下一個請求
3.核心線程在線程池中需要限定數量
4.如果所有的核心線程都在使用，那麼再來的線程就會放入工作隊列中，工作隊列是一個阻塞式隊列。
5.如果所有的核心線程都被佔用並且工作隊列已滿，那麼會創建臨時線程區處理新的請求
6.臨時新城處理完請求之後並不是立即銷燬，而是存活一段時間，如果過了這段時間依然沒有新的請求，那麼臨時線程就被銷燬

java提供的線程池

Callable和Runnable的區別

1.Runnable線程執行完成之後沒有返回值；Callable需要定義返回值類型並且返回結果
2.Runable線程可以通過Thread啓動執行，也可以通過線程池啓動執行；Callable只能通過線程池來執行
3.Runnable沒有容錯機制，一旦出現異常需要自己處理；Callable可以將異常拋出利用全局的方式來處理

scheduledExecutorService-定時執行者服務

分叉合併-For and Join

將一個大任務不斷的分成多個小任務（分叉），小任務在執行完成之後再將結果進行彙總（合併）
任務在分叉之後會分發到CPU不同的核上去，然後利用核進行數據的處理。原來的for循環只是在一個核上來執行的代碼，所欲就導致分叉合併效率要高於for循環
分叉合併採取了work-stealing（工作竊取）策略來實現線程的高效操作–當一個核上的所有線程執行完成，就會隨機挑一個核，從這個核的線程隊列中偷取最後一個線程回來，然後執行

分叉合併會帶來資源共享問題