java JUC编程
Java并发工具包(JUC),全称Java Util Concurrent,是Java提供的一个用于构建多线程应用程序的工具包,位于java.util.concurrent包及其子包中。
并发编程主要解决以下三个经典问题:
1. **原子性问题(Atomicity)**:
- 原子性指的是一个操作或者一组操作要么全部执行,要么全部不执行,不会出现中间状态。在并发环境下,由于多个线程可能会同时访问和修改共享数据,因此需要确保对共享数据的操作是原子性的,避免数据不一致的问题。
2. **可见性问题(Visibility)**:
- 可见性是指当多个线程访问同一个变量时,一个线程对变量的修改对其他线程是可见的。在没有适当同步的情况下,线程可能会看到变量的旧值,而不是最新值。Java内存模型(JMM)定义了内存的可见性规则,需要通过适当的同步机制(如 `volatile` 关键字、synchronized)来解决可见性问题。
3. **有序性问题(Ordering)**:
- 有序性问题指的是在并发环境中,由于编译器优化、处理器乱序执行等原因,代码的执行顺序可能会与编写顺序不同,导致不可预期的行为。为了确保程序的正确性,需要使用内存屏障(如 `volatile` 变量的读写)、synchronized 块或锁等机制来保证操作的顺序性。
volatile: 保证变量的可见性和禁止指令重排(有序性问题)。
而加锁可以解决以上三个问题。
除了这三个经典问题,还有其他一些并发编程中可能需要关注的方面:
- **死锁(Deadlock)**:
- 死锁发生在多个线程互相等待对方持有的资源,导致程序无法继续执行。需要通过设计避免死锁的策略,如使用锁顺序、超时锁尝试等。
- **活锁(Livelock)**:
- 活锁是指线程在不断尝试执行操作,但因为其他线程的干扰而无法取得进展。需要通过合理的线程调度和资源分配策略来避免。
- **资源限制(Resource Limitation)**:
- 在并发程序中,资源(如内存、数据库连接等)的使用需要考虑限制和配额,以避免资源耗尽导致系统崩溃。
- **性能优化(Performance Optimization)**:
- 并发程序的性能优化是一个持续的过程,需要考虑线程池大小、任务调度、锁的粒度和种类等因素。线程并不是越多越好,根据谷歌推荐我们开启线程数=CPU数量+1就是最优。线程多了,线程上下文切换会造成资源浪费
解决这些问题通常需要使用并发工具(如同步机制、并发集合、原子变量等),以及遵循并发编程的最佳实践。
在Java中,多线程环境下有几种不同的队列,它们用于不同的目的,包括任务调度、线程同步等。以下是一些常见的队列:
1. **任务队列**:

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