Java高级特性—并发包

1). java并发包介绍
　　JDK5.0 以后的版本都引入了高级并发特性，大多数的特性在java.util.concurrent 包中，是专门用于多线程发编程的，
　　主要包含原子量、并发集合、同步器、可重入锁，并对线程池的构造提供了强力的支持。

2).线程池的创建
　　线程池的5中创建方式：
　　　　a、 Single Thread Executor : 只有一个线程的线程池，因此所有提交的任务是顺序执行，
　　　　　　代码： Executors.newSingleThreadExecutor()
　　　　b、 Cached Thread Pool : 线程池里有很多线程需要同时执行，老的可用线程将被新的任务触发重新执行，
　　　　　　如果线程超过60秒内没执行，那么将被终止并从池中删除，
　　　　　　代码：Executors.newCachedThreadPool()
　　　　c、 Fixed Thread Pool : 拥有固定线程数的线程池，如果没有任务执行，那么线程会一直等待，
　　　　　　代码： Executors.newFixedThreadPool(4)
　　　　　　在构造函数中的参数4是线程池的大小，你可以随意设置，也可以和cpu的核数量保持一致，获取cpu的核数量int
　　　　　　cpuNums = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
　　　　d、 Scheduled Thread Pool : 用来调度即将执行的任务的线程池，
　　　　　　代码：Executors.newScheduledThreadPool()
　　　　e、 Single Thread Scheduled Pool : 只有一个线程，用来调度任务在指定时间执行，
　　　　　　代码：Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()

3).线程池的使用
　　提交 Runnable ，任务完成后 Future 对象返回 null
　　提交 Callable，该方法返回一个 Future 实例表示任务的状态

4).java并发包消息队列及在开源软件中的应用
　　BlockingQueue也是java.util.concurrent下的主要用来控制线程同步的工具。
　　主要的方法是：put、take一对阻塞存取；add、poll一对非阻塞存取。
　　插入:
　　　　1) add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则抛出
　　　　2) offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,
　　　　　　则返回true,否则返回false.
　　　　3) put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程
　　　　　　被阻断直到BlockingQueue里面有空间再继续读取：
　　　　4) poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null
　　　　5) take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止其他
　　　　　　int remainingCapacity();返回队列剩余的容量，在队列插入和获取的时候，不要瞎搞，数据可能不准
　　　　　　boolean remove(Object o); 从队列移除元素， 如果存在，即移除一个或者更多，队列改变了返回true
　　　　　　public boolean contains(Object o); 查看队列是否存在这个元素，存在返回true
　　　　　　int drainTo(Collection<? super E> c); //移除此队列中所有可用的元素,并将它们添加到给定collection 中。
　　　　　　int drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements); 和上面方法的区别在于，指定了移动的数量

　　　　BlockingQueue有四个具体的实现类,常用的两种实现类为：
　　　　　　a、ArrayBlockingQueue：一个由数组支持的有界阻塞队列，规定大小的BlockingQueue,
　　　　　　　　其构造函数必须带一个int参数来指明其大小.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。
　　　　　　b、LinkedBlockingQueue：大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue
　　　　　　　　有大小限制,若不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定.其所含的对象是
　　　　　　　　以FIFO(先入先出)顺序排序的。
　　　　　　　　LinkedBlockingQueue 可以指定容量，也可以不指定，不指定的话，默认最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用
　　　　　　　　到put和take方法，put方法在队列满的时候会阻塞直到有队列成员被消费，take方法在队列空的时候会阻塞，
　　　　　　　　直到有队列成员被放进来。
　　　　　　c、LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue区别：
　　　　　　　　LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来,它们背后所用的数据结构不一样,
　　　　　　　　导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue,但在线程数量很大时其性能的
　　　　　　　　可预见性低于ArrayBlockingQueue.

　　　　4).不应用线程池的缺点
　　　　　　有些开发者图省事，遇到需要多线程处理的地方，直接new Thread(...).start()，对于一般场景是没问题的，
　　　　　　但如果是在并发请求很高的情况下，就会有些隐患：
　　　　　　a).新建线程的开销。线程虽然比进程要轻量许多，但对于JVM来说，新建一个线程的代价还是挺大的，决不同于新建一个对象
　　　　　　b).资源消耗量。没有一个池来限制线程的数量，会导致线程的数量直接取决于应用的并发量，这样有潜在的线程数据
　　　　　　　　巨大的可能，那么资源消耗量将是巨大的
　　　　　　c).稳定性。当线程数量超过系统资源所能承受的程度，稳定性就会成问题

　　　　5).制定执行策略
　　　　　　在每个需要多线程处理的地方，不管并发量有多大，需要考虑线程的执行策略
　　　　　　a.任务以什么顺序执行
　　　　　　b.可以有多少个任务并发执行
　　　　　　c.可以有多少个任务进入等待执行队列
　　　　　　d.系统过载的时候，应该放弃哪些任务？如何通知到应用程序？
　　　　　　e.一个任务的执行前后应该做什么处理

　　　　6).线程池的类型
　　　　　　不管是通过Executors创建线程池，还是通过Spring来管理，都得清楚知道有哪几种线程池：
　　　　　　a.FixedThreadPool：定长线程池，提交任务时创建线程，直到池的最大容量，如果有线程非预期结束，会补充新线程
　　　　　　b.CachedThreadPool：可变线程池，它犹如一个弹簧，如果没有任务需求时，它回收空闲线程，如果需求增加，则按需增加线程，不对池的大小做限制
　　　　　　c.SingleThreadExecutor：单线程。处理不过来的任务会进入FIFO队列等待执行
　　　　　　d.SecheduledThreadPool：周期性线程池。支持执行周期性线程任务
　　　　　　其实，这些不同类型的线程池都是通过构建一个ThreadPoolExecutor来完成的，所不同的是corePoolSize,
　　　　　　maximumPoolSize,keepAliveTime,unit,workQueue,threadFactory这么几个参数。