Usage java.util.concurrence in Java For students of universities Author: 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 лаков.

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 выполнена, 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 выполнена, 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 потока void unlock() освобождает семафор, захваченный текущим потоком Condition 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));