非阻塞同步算法实战(二)-BoundlessCyclicBarrier

感谢网友trytocatch的投稿

前言

相比上一 篇而言,本文不需要太多的准备知识,但技巧性更强一些。因为分析、设计的过程比较复杂繁琐,也限于篇幅,所以,主要展示如何解决这些需求,和讲解代码。另外,所讲的内容也是后一篇实战中需要用到的一个工具类。

需求介绍

我需要编写一个同步工具,它需要提供这样几个方法:await、pass、cancel。某个线程调用await时,会被阻塞;当调用pass方法时,之前因为await而阻塞的线程将全部被解除阻塞,之后调用await的线程继续被阻塞,直到下一次调用pass。

该工具同时还维护一个版本号,await方法可以带一个目标版本号,如果当前的版本号比目标版本号新或相同,则直接通过,否则,阻塞本线程,直到到达或超过目标版本。调用pass的时候,更新版本号。

如果停止了版本更新,可使用cancel方法来解除所有因await而阻塞的线程,包括指定版本号的。此方法用于避免无谓地等待。若await发生在cancel之后,则仍将被阻塞。

因为CountDownLatch不允许重复使用,CyclicBarrier只支持固定个数的线程,并且都没有维护一个版本号,所以没有已有的类能实现上面的需求,需要自己实现。 Read more

线程管理(十)线程组

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷 校对:方腾飞

线程组

Java并发 API里有个有趣的方法是把线程分组。这个方法允许我们按线程组作为一个单位来处理。例如,你有一些线程做着同样的任务,你想控制他们,无论多少线程还在运行,他们的状态会被一个call 中断。

Java 提供 ThreadGroup 类来组织线程。 ThreadGroup 对象可以由 Thread 对象组成和由另外的 ThreadGroup 对象组成,生成线程树结构。

在这个指南中, 我们将开发一个简单的例子来学习 ThreadGroup 对象。我们有 10 个随机时间休眠的线程 (例如,模拟搜索),然后当其中一个完成,就中断其余的。 Read more

线程执行者(四)执行者执行返回结果的任务

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第四章,作者: Javier Fernández González     译者:许巧辉     校对:方腾飞,叶磊

执行者执行返回结果的任务

Executor framework的一个优点是你可以并发执行返回结果的任务。Java并发API使用以下两种接口来实现:

  • Callable:此接口有一个call()方法。在这个方法中,你必须实现任务的(处理)逻辑。Callable接口是一个参数化的接口。意味着你必须表明call()方法返回的数据类型。
  • Future:此接口有一些方法来保证Callable对象结果的获取和管理它的状态。

在这个指南中,你将学习如何实现返回结果的任务,并在执行者中运行它们。
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线程执行者(三)创建一个大小固定的线程执行者

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第四章,作者: Javier Fernández González     译者:许巧辉     校对:方腾飞,叶磊

创建一个大小固定的线程执行者

当你使用由Executors类的 newCachedThreadPool()方法创建的基本ThreadPoolExecutor,你会有执行者运行在某一时刻的线程数的问题。这个执行者为每个接收到的任务创建一个线程(如果池中没有空闲的线程),所以,如果你提交大量的任务,并且它们有很长的(执行)时间,你会使系统过载和引发应用程序性能不佳的问题。

如果你想要避免这个问题,Executors类提供一个方法来创建大小固定的线程执行者。这个执行者有最大线程数。 如果你提交超过这个最大线程数的任务,这个执行者将不会创建额外的线程,并且剩下的任务将会阻塞,直到执行者有空闲线程。这种行为,保证执行者不会引发应用程序性能不佳的问题。

在这个指南中,你将继续学习怎样创建一个大小固定的线程执行者,然后修改本章第一个示例的实现。
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线程管理(三)线程的中断

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷 校对:欧振聪

线程的中断

一个多个线程在执行的Java程序,只有当其全部的线程执行结束时(更具体的说,是所有非守护线程结束或者某个线程调用System.exit()方法的时候),它才会结束运行。有时,你需要为了终止程序而结束一个线程,或者当程序的用户想要取消某个Thread对象正在做的任务。

Java提供中断机制来通知线程表明我们想要结束它。中断机制的特性是线程需要检查是否被中断,而且还可以决定是否响应结束的请求。所以,线程可以忽略中断请求并且继续运行。

在这个指南中, 我们将开发一个程序,它创建线程,然后在5秒之后,它会使用中断机制来强制结束线程。

 
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线程管理(二)获取和设置线程信息

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷 校对:欧振聪

获取和设置线程信息

Thread类的对象中保存了一些属性信息能够帮助我们来辨别每一个线程,知道它的状态,调整控制其优先级。 这些属性是:

  • ID: 每个线程的独特标识。
  • Name: 线程的名称。
  • Priority: 线程对象的优先级。优先级别在1-10之间,1是最低级,10是最高级。不建议改变它们的优先级,但是你想的话也是可以的。
  • Status: 线程的状态。在Java中,线程只能有这6种中的一种状态: new, runnable, blocked, waiting, time waiting, 或 terminated.

在这个指南里,我们将开发一个为10个线程设置名字和优先级的程序,然后展示它们的状态信息直到线程结束。这些线程会计算数字乘法表。
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线程管理(一)线程的创建和运行

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷 校对:欧振聪

线程的创建和运行

在这个指南中,我们将学习如何在Java程序中创建和运行线程。与每个Java语言中的元素一样,线程是对象。在Java中,我们有2个方式创建线程:

  • 通过直接继承thread类,然后覆盖run()方法。
  • 构建一个实现Runnable接口的类, 然后创建一个thread类对象并传递Runnable对象作为构造参数

在这个指南中,我们将使用第二种方法来制作一个简单的程序,它能创建和运行10个线程。每一个线程能计算和输出1-10以内的乘法表。

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第三章-线程同步工具(引言)

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第三章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷

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线程同步工具

章节提要:

并发地访问资源的控制
并发地访问多个副本资源的控制
等待多个并发事件
在一个相同点同步任务
并发的阶段性任务的运行
并发地阶段性任务的阶段改变的控制
在并发任务间改变数据

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线程管理(十二)用线程工厂创建线程

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷

用线程工厂创建线程

在面向对象编程的世界中,工厂模式是最有用的设计模式。它是一个创造模式,还有它的目的是创建一个或几个类的对象的对象。然后,当我们想创建这些类的对象时,我们使用工厂来代替new操作。

有了这个工厂,我们有这些优势来集中创建对象们:

  • 更简单的改变了类的对象创建或者说创建这些对象的方式。
  • 更简单的为了限制的资源限制了对象的创建。 例如, 我们只new一个此类型的对象。
  • 更简单的生成创建对象的统计数据。

Java提供一个接口, ThreadFactory 接口实现一个线程对象工厂。 并发 API 使用线程工厂来创建线程的一些基本优势。

在这个指南中,我们将学习如何实现ThreadFactory 接口来创建Thread 对象,当我们储存创建的线程对象时,可以取个性化的名字。
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线程管理(十一)处理线程组内的不受控制异常

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷

处理线程组内不受控制异常

对于编程语言来说,一个非常重要的事情是提供管理应用出错情况的机制。Java 语言, 作为最现代的编程语言,实现except基于异常的机制来管理出错情况,它提供很多种类来表示不同的错误。当检测到一个异常状况时,这些异常会被Java类们抛出。你也可以使用这些异常, 或者实现你自己的异常, 来管理你的类产生的错误。

Java 也提供机制来捕捉和处理这些异常 。有些一定要被捕捉或者使用方法的throws句组再抛出,这些异常称为检查异常(checked exceptions)。有些异常不需要被捕捉,这些称为未检查异常(unchecked exceptions)。

在这个指南中,你将学习了如何使用通用方法来处理线程对象抛出的所有未捕获的异常

另一种可能是创建一个方法,捕获所有被ThreadGroup类的任何线程抛出的非捕捉异常。 Read more

第一章-线程管理(引言)

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷 校对:欧振聪

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线程管理

章节提要:

线程的创建和运行
获取和设置线程信息
线程的中断
操作线程的中断机制
线程的睡眠和恢复
等待线程的终结
守护线程的创建和运行
处理线程的不受控制异常
使用本地线程变量
线程组
处理线程组内的不受控制异常
从线程工厂创建线程

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线程执行者(二)创建一个线程执行者

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第四章,作者: Javier Fernández González     译者:许巧辉     校对:方腾飞

创建一个线程执行者

使用Executor framework的第一步就是创建一个ThreadPoolExecutor类的对象。你可以使用这个类提供的4个构造器或Executors工厂类来 创建ThreadPoolExecutor。一旦有执行者,你就可以提交Runnable或Callable对象给执行者来执行。

在这个指南中,你将会学习如何使用这两种操作来实现一个web服务器的示例,这个web服务器用来处理各种客户端请求。 Read more

第四章 线程执行者(一)引言

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第四章,作者: Javier Fernández González     译者:许巧辉     校对:方腾飞

在这个章节中,我们将覆盖:

深入理解并行编程-锁

原文链接    作者:paul    译者:谢宝友,鲁阳,陈渝

在过去几十年并发研究领域的出版物中,锁总是扮演着坏人的角色,锁背负的指控包括引起死锁、锁封护(luyang注:lock convoying,多个同优先级的线程重复竞争同一把锁,此时大量虽然被唤醒而得不到锁的线程被迫进行调度切换,这种频繁的调度切换相当影响系统性能)、饥饿、不公平、data races以及其他许多并发带来的罪孽。有趣的是,在共享内存并行软件中真正承担重担的是——你猜对了——锁。

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图1.1:锁:坏人还是懒汉? Read more

讨喜的隔离可变性(二)角色的特性

声明:本文是《Java虚拟机并发编程》的第五章,感谢华章出版社授权并发编程网站发布此文,禁止以任何形式转载此文。

角色是一种能够接收消息、处理请求以及发送响应的自由运行的活动(activity),主要被设计用来支持异步化且高效的消息传递机制。

每个角色都有一个内建的消息队列,该队列与手机上所使用的短信队列十分相似。假设Sally和Sean同时给Bob的手机发了短信,则运营商将会把这两条短信都保存起来以便Bob在方便的时候取走。类似地,基于角色的并发库允许多个角色并发地发送消息。默认情况下,消息发送者都是非阻塞的;它们会先把消息发送出去,然后再继续处理自己的业务逻辑。类库一般会让特定的角色顺序地拾取并处理消息队列中消息,只有将当前消息处理完或将消息委派给其他角色并发处理之后,这个角色才能够接收下一个消息。

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