本文从JDK源码包中截取出concurrent包的所有类,对该包整体结构进行一个概述. 在JDK1.5之前,Java中要进行并发编程时,通常需要由程序员独立完成代码实现.当然也有一些开源的框架提供了这些功能,但是这些框架依然没有JDK自带的功能使用起来方便. 而当针对高质量Java多线程并发程序设计时,比如使用Java之前的wait().notify()和synchronized等,需要考虑性能.死锁.公平性.资源管理以及如何避免线程安全性方面带来的危害等诸多因素,往往会采用一些较为复杂的安全策…

<java.util.concurrent 包源码阅读>系列文章已经全部写完了.开始的几篇文章是根据自己的读书笔记整理出来的(当时只阅读了部分的源代码),后面的大部分都是一边读源代码,一边写文章. 由于水平有限,在阅读源代码的时候,分析得也比较浅显,还有很多地方自己也没有研究明白,有的地方显得语焉不详,只能请各位多多见谅了. 后面会继续写一些关于Java并发编程的文章,希望各位多多指教. 这里整理了一个简单的目录,包含了本系列所有文章的链接: <java.util.concurrent…

Java 并发编程系列文章 Java 并发基础——线程安全性 Java 并发编程——Callable+Future+FutureTask java 并发编程——Thread 源码重新学习 java并发编程——通过ReentrantLock,Condition实现银行存取款 Java并发编程——BlockingQueue Java 并发编程——Executor框架和线程池原理 对于程序员来说 Thread应该都不会陌生,这里再深入的去学习一下里面的很多借口 Thread的声明如下: class T…

这个类比较简单,是一个静态类,不需要实例化直接使用,底层是通过java未开源的Unsafe直接调用底层操作系统来完成对线程的阻塞. package java.util.concurrent.locks; import java.util.concurrent.*; import sun.misc.Unsafe; public class LockSupport { private LockSupport() {} //这个类是java未开源的类,直接调用底层操作系统 private static…

这一部分来说说线程池如何进行状态控制,即线程池的开启和关闭. 先来说说线程池的开启,这部分来看ThreadPoolExecutor构造方法: public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecut…

JDK5中添加了新的java.util.concurrent包,相对同步容器而言,并发容器通过一些机制改进了并发性能.因为同步容器将所有对容器状态的访问都串行化了,这样保证了线程的安全性,所以这种方法的代价就是严重降低了并发性,当多个线程竞争容器时,吞吐量严重降低.因此JDK5开始针对多线程并发访问设计,提供了并发性能较好的并发容器,引入了java.util.concurrent包.与Vector和Hashtable.Collections.synchronizedXxx()同步容器等相比,ut…

Java集合框架中的Map类型的数据结构是非线程安全,在多线程环境中使用时需要手动进行线程同步.因此在java.util.concurrent包中提供了一个线程安全版本的Map类型数据结构:ConcurrentMap.本篇文章主要关注ConcurrentMap接口以及它的Hash版本的实现ConcurrentHashMap. ConcurrentMap是Map接口的子接口 public interface ConcurrentMap<K, V> extends Map<K, V>…

线程Thread,在Java开发中多线程是必不可少的,但是真正能用好的并不多! 首先开启一个线程三种方式 ①new Thread(Runnable).start() ②thread.start();       //thread类必须继承Thread ③Executor pool = Executors.newFixedThreadPool(7);pool.execute(new Runnable() ); //利用线程池 转载:http://blog.csdn.net/king866/arti…

一.前言 在分析了 AbstractQueuedSynchronier 源码后,接着分析ReentrantLock源码,其实在 AbstractQueuedSynchronizer 的分析中,已经提到过ReentrantLock,ReentrantLock表示下面具体分析ReentrantLock源码. 二.ReentrantLock数据结构 ReentrantLock的底层是借助AbstractQueuedSynchronizer实现,所以其数据结构依附于AbstractQueuedSynch…

简介 提供了一个基于FIFO队列,可以用于构建锁或者其他相关同步装置的基础框架.该同步器(以下简称同步器)利用了一个int来表示状态,期望它能够成为实现大部分同步需求的基础.使用的方法是继承,子类通过继承同步器并需要实现它的方法来管理其状态,管理的方式就是通过类似acquire和release的方式来操纵状态.然而多线程环境中对状态的操纵必须确保原子性,因此子类对于状态的把握,需要使用这个同步器提供的以下三个方法对状态进行操作: java.util.concurrent.locks.Abstra…

1. 前言 当我们在 Java 中使用异步编程的时候,大部分时候,我们都会使用 Future,并且使用线程池的 submit 方法提交一个 Callable 对象.然后调用 Future 的 get 方法等待返回值.而 FutureTask 是 Future 的一个实现,也是我们今天的主角. 我们就从源码层面分析 FutureTask. 2. FutureTask 初体验 我们一般接触的都是 Future ,而不是 FutureTask , Future 是一个接口, FutureTask 是一…

前言 在平时的开发中,肯定需要使用定时任务,而 Java 1.3 版本提供了一个 java.util.Timer 定时任务类.今天一起来看看这个类. 1.API 介绍 Timer 相关的有 3 个类: Timer :面向程序员的API 都在这个类中. TaskQuue: 存储任务. TimerThread: 执行任务的线程. 这个类的构造方法有 4 个: Timer() 创建一个新计时器. Timer(boolean isDaemon) 创建一个新计时器,可以指定其相关的线程作为守护程序运行.…

ReentrantLock 一个可重入的互斥锁 Lock,它具有与使用 synchronized 方法和语句所访问的隐式监视器锁相同的一些基本行为和语义,但功能更强大. 这个类主要基于AQS(AbstractOwnableSynchronizer)封装的 公平与非公平锁. 所谓公平锁就是指 在多个线程的争用下,这些锁倾向于将访问权授予等待时间最长的线程,换句话说也就是先被锁定的线程首先获得锁. 非公平锁正好相反,解锁时没有固定顺序. 让我们边分析源代码边学习如何使用该类 先来看一下构造参数,默认…

在写前面两篇文章23和24的时候自己有很多细节搞得不是很明白,这篇文章把Fork和Work-Stealing相关的源代码重新梳理一下. 首先来看一些线程池定义的成员变量: 关于scanGuard: volatile int scanGuard; private static final int SG_UNIT = 1 << 16; private static final int SMASK = 0xffff; scanGuard低位16位数值(0到15位)始终等于2的N次方减去1,代表的是大…

上篇文章一直追踪到了ForkJoinWorkerThread的pushTask方法,仍然没有办法解释Fork的原理,那么不妨来看看ForkJoinWorkerThread的run方法: public void run() { Throwable exception = null; try { // 初始化任务队列 onStart(); // 线程运行 pool.work(this); } catch (Throwable ex) { exception = ex; } finally { //…

仔细看了Doug Lea的那篇文章:A Java Fork/Join Framework 中关于Work-Stealing的部分,下面列出该算法的要点(基本是原文的翻译): 1. 每个Worker线程都维护一个任务队列,即ForkJoinWorkerThread中的任务队列. 2. 任务队列是双向队列,这样可以同时实现LIFO和FIFO. 3. 子任务会被加入到原先任务所在Worker线程的任务队列. 4. Worker线程用LIFO的方法取出任务,也就后进队列的任务先取出来(子任务总是后加入队…

Exchanger可以看做双向数据传输的SynchronousQueue,即没有生产者和消费者之分,任意两个线程都可以交换数据. 在JDK5中Exchanger被设计成一个容量为1的容器,存放一个等待线程,直到有另外线程到来就会发生数据交换,然后清空容器,等到下一个到来的线程. 从JDK6开始,Exchanger用了类似ConcurrentMap的分段思想,提供了多个slot,增加了并发执行时的吞吐量. Exchanger不存在公平不公平的模式,因为没有排队的情况发生,只要有两个线程就可以发生数…

前面讲ScheduledThreadPoolExecutor曾经重点讲到了DelayedWorkQueue,这里说的PriorityBlockingQueue其实是DelayedWorkQueue的简化版本,实现了按序排列元素的功能.也就是说PriorityBlockingQueue是维护一个按序排列的队列,排序的方法可以通过指定Comparator来比较元素的大小,或者元素类型本身实现了Comparable接口. 因此PriorityBlockingQueue也是使用基于数组的二叉堆来实现的.…

JDK7引入了Fork/Join框架,所谓Fork/Join框架,个人解释:Fork分解任务成独立的子任务,用多线程去执行这些子任务,Join合并子任务的结果.这样就能使用多线程的方式来执行一个任务. JDK7引入的Fork/Join有三个核心类: ForkJoinPool,执行任务的线程池 ForkJoinWorkerThread,执行任务的工作线程 ForkJoinTask,一个用于ForkJoinPool的任务抽象类. 因为ForkJoinTask比较复杂,抽象方法比较多,日常使用时一般不…

这一部分来分析Phaser关于线程等待的实现.所谓线程等待Phaser的当前phase结束并转到下一个phase的过程.Phaser提供了三个方法: // 不可中断,没有超时的版本 public int awaitAdvance(int phase); // 可以中断,没有超时的版本 public int awaitAdvanceInterruptibly(int phase); // 可以中断,带有超时的版本 public int awaitAdvanceInterruptibly(int p…

Phaser是JDK7新添加的线程同步辅助类,作用同CyclicBarrier,CountDownLatch类似,但是使用起来更加灵活: 1. Parties是动态的. 2. Phaser支持树状结构,即Phaser可以有一个父Phaser. Phaser的构造函数涉及到两个参数:父Phaser和初始的parties,因此提供了4个构造函数: public Phaser(); public Phaser(int parties); public Phaser(Phaser parent); pu…

接下来看看调用ForkJoinTask的join方法都发生了什么: public final V join() { // doJoin方法返回该任务的状态,状态值有三种: // NORMAL, CANCELLED和EXCEPTIONAL // join的等待过程在doJoin方法中进行 if (doJoin() != NORMAL) // reportResult方法针对任务的三种状态有三种处理方式: // NORMAL: 直接返回getRawResult()方法的返回值 // CANCELLE…

Aomic数据类型有四种类型:AomicBoolean, AomicInteger, AomicLong, 和AomicReferrence(针对Object的)以及它们的数组类型, 还有一个特殊的AomicStampedReferrence,它不是AomicReferrence的子类,而是利用AomicReferrence实现的一个储存引用和Integer组的扩展类   首先,所有原子操作都是依赖于sun.misc.Unsafe这个类,这个类底层是由C++实现的,利用指针来实现数据操作   关…

Condition接口 应用场景:一个线程因为某个condition不满足被挂起,直到该Condition被满足了. 类似与Object的wait/notify,因此Condition对象应该是被多线程共享的,需要使用锁保护其状态的一致性   示例代码: class BoundedBuffer { final Lock lock = new ReentrantLock(); final Condition notFull = lock.newCondition(); final Conditio…

想必大家都很熟悉生产者-消费者队列,生产者负责添加元素到队列,如果队列已满则会进入阻塞状态直到有消费者拿走元素.相反,消费者负责从队列中拿走元素,如果队列为空则会进入阻塞状态直到有生产者添加元素到队列.BlockingQueue就是这么一个生产者-消费者队列. BlockingQueue是Queue的子接口 public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> BlockingQueue拿走元素时,如果队列为空,阻塞等待会有两种情况:…

对于BlockingQueue的具体实现,主要关注的有两点:线程安全的实现和阻塞操作的实现.所以分析ArrayBlockingQueue也是基于这两点. 对于线程安全来说,所有的添加元素的方法和拿走元素的方法都会涉及到,我们通过分析offer方法和poll()方法就能看出线程安全是如何实现的. 首先来看offer方法 public boolean offer(E e) { checkNotNull(e); final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lo…

这篇文章来说说稍微复杂一些的LinkedBlockingQueue.LinkedBlockingQueue使用一个链表来实现,会有一个head和tail分别指向队列的开始和队列的结尾.因此LinkedBlockingQueue会有两把锁,分别控制这两个元素,这样在添加元素和拿走元素的时候就不会有锁的冲突,因此取走元素操作的是head,而添加元素操作的是tail. 老规矩先看offer方法和poll方法 public boolean offer(E e) { if (e == null) thro…

CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet从数据结构类型上来说是类似的,都是用数组实现的保存一组数据的数据结构,区别也简单就是List和set的区别.因此这里就先讨论CopyOnWriteArrayList,然后再说CopyOnWriteArraySet. 这里重点关注的是CopyOnWrite,从字面上很容易理解,每当写操作的时候复制存储数据的数组,把拷贝上修改完再覆盖原先的数组.那么这样的数据结构适用的情况必然是读操作占绝大多数(很少进行写操作),且数据…

concurrent包中Executor接口的主要类的关系图如下: Executor接口非常单一,就是执行一个Runnable的命令. public interface Executor { void execute(Runnable command); } ExecutorService接口扩展了Executor接口,增加状态控制,执行多个任务返回Future. 关于状态控制的方法: // 发出关闭信号,不会等到现有任务执行完成再返回,但是现有任务还是会继续执行, // 可以调用awaitTe…

AbstractExecutorService对ExecutorService的执行任务类型的方法提供了一个默认实现.这些方法包括submit,invokeAny和InvokeAll. 注意的是来自Executor接口的execute方法是未被实现,execute方法是整个体系的核心,所有的任务都是在这个方法里被真正执行的,因此该方法的不同实现会带来不同的执行策略.这个在后面分析ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor就能看出来. 首先来看su…