java并发编程实战------阅读笔记第五章基础构建模块

1、同步容器类 一、早期的同步容器类Vector ，Hashtable，相似于Collections.synchronizedXxxx方法建立的，就是用装饰器模式把线程不安全的容器类包装起来，全部公共方法都进行同步，这种容器性能较低。

二、同步容器来的问题(复合操做依然会致使混乱的结果) Vector是线程安全的，只是说明Vector自己不会被并发操做破坏，但这不等于并发操做就没有问题。例如以下两个方法被多线程操做：

public static Object getLast(Vector list){
		//第一步
                int lastIndex = list.size() - 1;
                //第二步
		return list.get(lastIndex);
	}
	
	public static void deleteLast(Vector list){
                //第一步
		int lastIndex = list.size() - 1;
                //第二步
		list.remove(lastIndex);
	}

线程A执行第一步完，还没有执行第二步；线程B执行了第一步，再执行第二步完；以后线程A再执行第二步，这个时序就会出现问题集合元素个数变了而线程A不知道，会跑出数组越界异常，由于这些操做不是原子性。经过给被操做容器类加锁能够把这些复合操做变成原子操做(但其实Vector状态没有被破坏)：

public static Object getLast(Vector list){
		synchronized(list){
			int lastIndex = list.size() - 1;
			return list.get(lastIndex);
		}
		
	}
	
	public static void deleteLast(Vector list){
		synchronized(list){
			int lastIndex = list.size() - 1;
			list.remove(lastIndex);
		}

迭代操做也会出现多线程操做致使混乱的问题，在迭代操做上加锁保护起来解决问题，可是下降了并发性。

//可能会被多线程操做而混乱结果，由于迭代是复合操做，不是原子操做		
for(int i = 0;i < vector.size();i++){
			//TODO
		}
//加锁锁住这个vector便可，可是下降了并发性，其余线程不能操做vector
synchronized(vector){
			for(int i = 0;i < vector.size();i++){
			//TODO
			}
		}

迭代器与ConcurrentModificationException：即便是同步容器类也没有考虑并发修改问题，对应策略是'fail-fast'快速失败，当发现容器被修改时就抛出异常。改善这种状况能够在迭代时对容器进行克隆，迭代副本。 给容器加锁来进行迭代涉及面太广了，不合适，并且有些迭代器操做是隐藏的，容易被忽视。

public class HiddenIteratro {
	
	@GuardedBy("this")
	private final Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
	
	public synchronized void add(Integer i) { set.add(i); }
	public synchronized void remove(Integer i) { set.remove(i); }
	
	public void addTenThings(){
		Random r = new Random();
		for(int i=0;i<10;i++)
			add(r.nextInt());
		System.out.println("DEBUG: added ten elements to " + set);
	}

}

容器的hashCode和equals方法，将容器总体放入其余容器，containsAll、removeAll、retainAll等等方法，以及把容器做为参数的构造函数，都会隐含对容器进行迭代，这些迭代都有可能抛出ConcurrentModificationException。

2、并发容器 一、ConcurrentHashMap，使用了分段锁，能够支持任意数量的读线程操做Map；支持多个读线程和写入线程操做Map；能够支持必定数量写入线程同时操做Map，迭代操做不会加锁，采用了弱一致性而不是快速失败，提升了并发性和吞吐量。并发Map还提供了一些复合原子操做，好比存在则删除，存在则替换，不存在则插入等等。 二、CopyOnWriteList，CopyOnWriteHashSet：支持并发操做，迭代不会加锁。

3、阻塞队列和生产者消费者模型 生产者消费者模型的阻塞队列实现了可变对象的线程封闭：开始是只有放入对象的生产者线程能访问可变对象，放入以后生产者再也不访问可变对象；后面是只有消费者线程能够访问可变对象，实现了可变对象在线程之间安全的传递。

4、阻塞方法或者中断方法 等待I/O操做结束，等待锁，等待Thread.sleep方法中醒来，等待另外一个线程的计算结果(Blocked,Waiting,Timed_Waiting)。方法抛出受检查异常InterruptedException，说明该方法是一个阻塞方法，若是这个方法被中断，它将努力提早结束阻塞状态。抛出该异常后有两个处理策略： 传递异常； 恢复中断状态。

5、同步工具类 一、闭锁(CountDownLatch)：countDown方法递减计数器，await方法等待计数器达到零。 二、FutureTask：也能够用做闭锁，FutureTask有三种状态Waiting to run , running , Completed(完成包括正常结束、因为取消而结束、因为异常而结束)。 三、计数信号量(Counting Semaphore)，控制同时访问某个特定资源的操做数量，还可用来实现某种资源池，或者对容器施加边界。