寒假打卡16-1月31日

Java 并发编程总结

在本系列文章中，我们深入探讨了 Java 并发编程的多个关键点和高级特性。以下是对这些内容的简单总结：

1. Future 和 CompletableFuture

• Future：用于表示异步计算的结果，提供了检查计算是否完成、等待计算完成以及获取计算结果的方法。
• CompletableFuture：是 Future 的增强版，支持链式调用、组合多个异步任务以及处理异步任务的异常等。

2. Java 泛型基础

• 泛型类：使用类型参数定义类，使代码更加通用和类型安全。
• 泛型方法：使用类型参数定义方法，支持不同类型的参数。
• 泛型接口：使用类型参数定义接口，实现更灵活的接口设计。
• 类型通配符：表示不确定类型的符号，用于泛型类、泛型方法和泛型接口中。

3. Java 容器概览

• List：有序的元素集合，允许重复元素。常用实现类有 ArrayList 和 LinkedList。
• Set：不包含重复元素的集合。常用实现类有 HashSet 和 TreeSet。
• Map：键值对的集合，每个键最多只能映射到一个值。常用实现类有 HashMap 和 TreeMap。
• Queue：先进先出（FIFO）的数据结构。常用实现类有 LinkedList 和 PriorityQueue。

4. HashMap 源码解析

• put 方法：用于向 HashMap 中添加键值对，并在键已存在时更新其值。
• get 方法：用于根据键从 HashMap 中获取对应的值。
• 扩容机制：当键值对数量超过阈值时，HashMap 会对数组进行扩容，并重新散列已有的键值对。

5. ConcurrentHashMap

• 线程安全：通过分段锁和高效的并发算法，确保在高并发场景下的线程安全和高性能。
• put 方法：向 ConcurrentHashMap 中添加键值对，并在键已存在时更新其值。
• get 方法：根据键从 ConcurrentHashMap 中获取对应的值。
• 扩容机制：当键值对数量超过阈值时，ConcurrentHashMap 会对数组进行扩容，并重新散列已有的键值对。

6. CopyOnWrite 容器

• CopyOnWriteArrayList：通过复制数组实现线程安全，适用于读多写少的场景。
• CopyOnWriteArraySet：通过 CopyOnWriteArrayList 实现线程安全，具有 Set 的特性。

7. Java 并发工具类

• BlockingQueue：支持阻塞操作的队列接口，适用于生产者-消费者模式。
• Exchanger：用于线程间数据交换的同步点。
• Phaser：用于多阶段任务的执行，支持动态调整参与者数量。

8. Fork/Join 框架

• ForkJoinPool：管理工作线程并调度任务，采用工作窃取算法提高并行任务的执行效率。
• RecursiveTask 和 RecursiveAction：分别用于有返回值和无返回值的任务，通过递归地将大任务分解成小任务来实现并行任务处理。

9. ReentrantLock

• 高级锁机制：提供了公平锁、可中断锁、定时锁和条件变量等高级特性。
• 基本使用：通过 lock 和 unlock 方法获取和释放锁。
• 条件变量：实现线程间的通信和协作，类似于 Object 的 wait 和 notify 方法，但提供了更强大的功能。

通过本系列文章的学习，我们深入理解了 Java 并发编程的核心概念和高级特性，掌握了使用各种并发工具类和框架的方法，为编写高效和健壮的多线程程序打下了坚实的基础。希望这些知识能够帮助大家在实际项目中有效地解决并发编程中的各种问题。