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Java 并发编程

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11、Java Concurrency API 中的 Lock 接口(Lock interface) 是什么?对比同步它有什么优势?

Lock 接口比同步方法和同步块提供了更具扩展性的锁操作。 他们允许更灵活的结构,可以具有完全不同的性质,并且可以支持多个相关类的 条件对象。 它的优势有: 可以使锁更公平 可以使线程在等待锁的时候响应中断 可以让线程尝试获取锁,并在无法获取锁的时候立即返回或者等待一段时间 可以在不同的范围,以不同的顺序获取和释放锁整体上来说 Lock 是 synchronized 的扩展版,Lock 提供了无条件的、可轮询的 (tryLock 方法)、定时的(tryLock 带参方法)、可中断的(lockInterruptibly)、可多 条件队列的(newCondition 方法)锁操作。另外 Lock 的实现类基本都支持非公平 锁(默认)和公平锁,synchronized 只支持非公平锁,当然,在大部分情况下,非 公平锁是高效的选择。

12、什么是 Executors 框架?

Executor 框架是一个根据一组执行策略调用,调度,执行和控制的异步任务的框 架。 无限制的创建线程会引起应用程序内存溢出。所以创建一个线程池是个更好的的 解决方案,因为可以限制线程的数量并且可以回收再利用这些线程。利用 Executors 框架可以非常方便的创建一个线程池。

13、什么是阻塞队列?阻塞队列的实现原理是什么?如何使用 阻塞队列来实现生产者-消费者模型?

阻塞队列(BlockingQueue)是一个支持两个附加操作的队列。 这两个附加的操作是:在队列为空时,获取元素的线程会等待队列变为非空。当 队列满时,存储元素的线程会等待队列可用。 阻塞队列常用于生产者和消费者的场景,生产者是往队列里添加元素的线程,消 费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器,而消费者 也只从容器里拿元素。 JDK7 提供了 7 个阻塞队列。分别是:

ArrayBlockingQueue :一个由数组结构组成的有界阻塞队列。 LinkedBlockingQueue :一个由链表结构组成的有界阻塞队列。 PriorityBlockingQueue :一个支持优先级排序的无界阻塞队列。 DelayQueue:一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。 SynchronousQueue:一个不存储元素的阻塞队列。 LinkedTransferQueue:一个由链表结构组成的无界阻塞队列。 LinkedBlockingDeque:一个由链表结构组成的双向阻塞队列。Java 5 之前实现同步存取时,可以使用普通的一个集合,然后在使用线程的协作 和线程同步可以实现生产者,消费者模式,主要的技术就是用好, wait ,notify,notifyAll,sychronized 这些关键字。而在 java 5 之后,可以使用阻 塞队列来实现,此方式大大简少了代码量,使得多线程编程更加容易,安全方面 也有保障。 BlockingQueue 接口是 Queue 的子接口,它的主要用途并不是作为容器,而是 作为线程同步的的工具,因此他具有一个很明显的特性,当生产者线程试图向 BlockingQueue 放入元素时,如果队列已满,则线程被阻塞,当消费者线程试图 从中取出一个元素时,如果队列为空,则该线程会被阻塞,正是因为它所具有这 个特性,所以在程序中多个线程交替向 BlockingQueue 中放入元素,取出元素, 它可以很好的控制线程之间的通信。 阻塞队列使用最经典的场景就是 socket 客户端数据的读取和解析,读取数据的线 程不断将数据放入队列,然后解析线程不断从队列取数据解析。

14、什么是 Callable 和 Future?

Callable 接口类似于 Runnable,从名字就可以看出来了,但是 Runnable 不会返 回结果,并且无法抛出返回结果的异常,而 Callable 功能更强大一些,被线程执行后,可以返回值,这个返回值可以被 Future 拿到,也就是说,Future 可以拿到 异步执行任务的返回值。 可以认为是带有回调的 Runnable。Future 接口表示异步任务,是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说 Callable 用于产生结果,Future 用于获取结果。

15、什么是 FutureTask?

使用 ExecutorService 启动任务。 在 Java 并发程序中 FutureTask 表示一个可以取消的异步运算。它有启动和取消 运算、查询运算是否完成和取回运算结果等方法。只有当运算完成的时候结果才 能取回,如果运算尚未完成 get 方法将会阻塞。一个 FutureTask 对象可以对调用 了 Callable 和 Runnable 的对象进行包装,由于 FutureTask 也是调用了 Runnable 接口所以它可以提交给 Executor 来执行。

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