JUC的高级知识：揭开并发编程的秘密世界

见解分享

2023-11-13 15:12:40

Java并发实用工具库（JUC）的高级秘密：掌握多线程编程的艺术

引言

在现代多核处理器和分布式系统的时代，并发编程已成为软件开发的基石。Java并发实用工具库（JUC）为Java程序员提供了丰富的工具和技术，以应对并发编程的挑战。本篇博文将深入探讨JUC的高级知识，帮助您解锁并发编程的秘密世界。

1. Java多线程复习：wait/sleep

wait()方法： 线程通过调用wait()方法释放锁并进入等待状态，其他线程可通过notify()或notifyAll()方法唤醒等待线程。
sleep()方法： 线程通过调用sleep(long millis)方法使当前线程休眠指定毫秒数，但不会释放锁。

2. 生产者-消费者模式

生产者-消费者模式是一种经典并发设计模式，其中生产者线程生成数据，而消费者线程消耗数据。JUC提供以下类实现此模式：

BlockingQueue： 线程安全的队列，生产者线程可将元素放入，消费者线程可取出元素。
ProducerConsumer： 抽象类，提供生产者和消费者线程实现框架。

3. 新版生产者-消费者写法（使用Lock,Condition）

Java 9引入Lock和Condition原语，提供了实现生产者-消费者模式更灵活高效的方式：

public class ProducerConsumerWithLockCondition {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition notFull = lock.newCondition();
    private final Condition notEmpty = lock.newCondition();
    private final BlockingQueue<String> queue;

    public ProducerConsumerWithLockCondition(BlockingQueue<String> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    // 生产者线程
    public void produce(String item) {
        lock.lock();
        try {
            while (queue.size() == queue.capacity()) {
                notFull.await();
            }
            queue.put(item);
            notEmpty.signal();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    // 消费者线程
    public String consume() {
        lock.lock();
        try {
            while (queue.isEmpty()) {
                notEmpty.await();
            }
            String item = queue.take();
            notFull.signal();
            return item;
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}