Usage java.util.concurrencein Java

For students of universitiesAuthor: Oxana Dudnik

BlockingQueue

Интерфейс BlockingQueue является очередью (Queue), т.е. его элементы хранятся в порядке

«первый пришел, первый вышел» (FIFO – first in, first out). Элементы, вставленные в коллекцию в

определенном порядке, будут извлечены из нее в том же самом порядке. Также интерфейс

гарантирует, что любая попытка извлечь элемент из пустой очереди заблокирует вызывающий поток до

тех пор, пока в коллекции не появится элемент, который можно извлечь. Аналогично, любая попытка

вставить элемент в заполненную очередь заблокирует вызывающий поток, пока в коллекции не

освободится место для нового элемента.

Семафор используется для обмена сигналами между

потоками, или же для охраны критической секции. Их также можно использовать и вместо

локов.

CountDownLatch Позволяет одному или нескольким потокам ожидать

до тех пор, пока не завершится определенное количество операций, выполняющих в других

потоках. Реализует синхронизационную модель «щеколды»

— создается щеколда (с натуральным числом в качестве параметра-счетчика), которая постепенно вынимается с выполнение каких-то операций (как

только такая операция выпонена, вызывается метод void countDown(), уменьшающий счетчик).

Потоки, которые должны подождать конца выполнения данной цепочки операций, вызывают метод await() и блокируются. Как только щеколда

будет вынута (счетчик упадет до нуля), все ожидающие потоки разблокируются и продолжают

выполнение.

CyclicBarrier— реализует синхронизационную модель

«щеколды» — создается щеколда (с натуральным числом в качестве

параметра-счетчика), которая постепенно вынимается с выполнение каких-то

операций (как только такая операция выпонена, вызывается метод void

countDown(), уменьшающий счетчик). Потоки, которые должны подождать конца

выполнения данной цепочки операций, вызывают метод await() и блокируются. Как

только щеколда будет вынута (счетчик упадет до нуля), все ожидающие потоки

разблокируются и продолжают выполнение.

Приведите наиболее существенное отличие между

CountDownLatch и Barrier.

Barrier накапливает потоке в точке вызова await() пока их количество не превысит заданное. CountDownLatch ждет пока

количество вызовов countDown() не превысит нужное, и тогда разблокирует await().

FutureResult (будущий результат)

Иногда вы хотите запустить процесс асинхронно, в надежде, что результаты этого процесса будут доступны позже, когда они вам понадобятся.

Вспомогательный класс FutureResult упрощает эту задачу. FutureResult изображает задачу, которой

может потребоваться некоторое время на выполнение, и которая может выполняться в другом

потоке, а объект FutureResult служит хендлом к этому процессу выполнения. Через него вы можете

выяснить, завершилась ли задача, подождать ее завершения и получить ее результат. FutureResult

может быть объединен с Executor; вы можете создать FutureResult и поставить его в очередь к обработчику, сохраняя ссылку на FutureResult.

обработчик (Executor) Util.concurrent определяет интерфейс Executor, для асинхронной обработки Runnable-работ, а также определяет несколько реализаций обработчика

Executor, которые предлагают различные характеристики планирования. Постановка задачи в очередь к обработчику делается

довольно просто:

Executor executor = new QueuedExecutor();...

Runnable runnable = ... ;executor.execute(runnable);

ExecutorService

Интерфейс, который описывает сервис для запуска Runnable или Callable задач. Методы submit на вход принимают задачу в виде

Callable или Runnable, а в качестве возвращаемого значения идет Future, через который можно

получить результат.

java.util.concurrent.locks ReenterantLock — двоичный семафор с возможностью

многократного захвата одним потоком. void lock() захватывает семафор для текущего потокаvoid unlock() освобождает семафор, захваченный текущим потокомCondition newCondition() — возвращает объект-условие, связанный с данным семафором. Можно использовать это условие для блокировки потоков до его наступления. Поток блокируется вызовом await() у объекта-события и освобождается, когда у того же события будет вызван метод signal() (освобождает только один поток) или signalAll() (освобождает все блокированные потоки).

java.util.concurrent.atomic В пакет java.util.concurrent.atomic

входят 9 видов атомарных переменных (AtomicInteger;

AtomicLong; AtomicReference; AtomicBoolean; формы для массивов

атомарных целых чисел; длинные (long); ссылки; а также атомарные с пометкой Класс эталона (reference), которые атомарно обновляют две

величины).

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(123);

int expectedValue = 123;

int newValue = 234; atomicInteger.compareAndSet(expectedValue, newValue); System.out.println(atomicInteger.getAndAdd(10)); System.out.println(atomicInteger.addAndGet(10));