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同步容器类

• 包括Vector和Hashtable，线程安全的实现方法是：将状态封装起来并对每个公有方法进行同步，使得每次只有一个线程能访问容器的状态

• 同步容器类都是线程安全的，但在某些情况下需要额外的客户端加锁保护复合操作（迭代、跳转、条件运算）

• 同步容器的迭代器没有考虑并发修改问题，当它们发现迭代过程中容器被修改了（迭代期间检查与容器关联的计数器是否被修改），会“及时失败”，抛出一个ConcurrentModificationException

• 单线程代码也可能抛出ConcurrentModificationException，当对象直接从容器中删除而不是通过Iterator.remove来删除时就会抛出这个异常

• 标准容器的toString/hashCode/equals方法会间接执行迭代操作，同理还有containsAll/removeAll/retainAll等方法，以及把容器作为参数的构造函数

并发容器

• ConcurrentHashMap：使用了一个包含16个锁的数组，每个锁保护所有散列桶的1/16，提高伸缩性和并发性；已经实现了一些常见的复合原子操作如putIfAbsent…

• CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet：代替同步List/Set，迭代期间不需要对容器进行加锁或复制，保留一个对底层基础数组（事实不可变对象）的引用，每次修改都会创建并重新发布一个新的容器副本

阻塞队列和生产者-消费者模式

• BlockingQueue：简化生产者-消费者设计的实现过程，支持任意数量的生产者和消费者；

• BlockingQueue有多种实现：

  • LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue是FIFO队列，比同步List有更好的并发性

  • PriorityBlockingQueue优先排序队列

  • SynchronousQueue没有存储空间，生产者直接交付工作给消费者，仅当有足够多的消费者，且总有一个消费者准备好获取交付工作时，才适合使用

• 串行线程封闭：线程间转移对象所有权，之前的所有者不会再访问它

• Deque、BlockingDeque：对Queue和BlockingQueue进行扩展；工作密取：一个工作者要访问另一个工作者的队列，会从尾部获取，降低队列上的竞争程度

阻塞方法与中断方法

• 当方法抛出InterruptedException时，表示该方法是一个阻塞方法，如果它被中断，将努力提前结束中断状态

• 处理对中断的响应：

  • 传递InterruptedException
  • 恢复中断：
    • 当代码是Runnable的一部分时，不能抛出InterruptedException（因为程序是实现了Runnable接口，然后在重写Runnable接口的run方法的时候，那么子类抛出的异常要小于等于父类的异常。而在Runnable中run方法是没有抛异常的）
    • 必须捕获异常，通过调用当前线程上的interrupt方法中断状态，让调用栈中更高层的代码看到引发了一个中断（因为在捕获InterruptedException异常的时候自动将中断标志位置为了false，至少在捕获了InterruptedException异常之后，如果你什么也不想做，那么就将标志重新置为true）

public class TaskRunner implements Runnable {    private BlockingQueue
   
     queue;     public TaskRunner(BlockingQueue
    
      queue) {         this.queue = queue;     }     public void run() {         try {             while (true) {                 Task task = queue.take(10, TimeUnit.SECONDS);                 task.execute();             }         }         catch (InterruptedException e) {              // Restore the interrupted status             Thread.currentThread().interrupt();         }    }}
    
   

同步工具类

• 闭锁：延迟线程的进度直到其到达终止状态，用于等待事件发生，一次性对象，一旦进入终止状态就不能被重置，CountDownLatch，await()

• FutureTask：抽象的可生成结果的计算，也可以做闭锁；有三种状态：等待、正在运行、完成（结果可能是正常结束、取消或异常结束）

• 计数信号量Semaphore：控制同时访问某个特定资源的操作数量；二值信号量可以用来做互斥体（mutex）

• 栅栏：所有线程必须同时到达栅栏位置，用于等待其它线程，可以反复在栅栏位置汇集

  • CyclicBarrier：barrier.await()
  • Exchanger：两方栅栏，各方在栅栏位置交换数据

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