動(dòng)機(jī)

• 自 Java 5 以來(lái)，該平臺(tái)在 java.util.concurrent 包中提供了高級(jí)并發(fā)實(shí)用程序。
• 它們?nèi)〈耸謩?dòng)且復(fù)雜的等待和通知的使用。
• 它們更安全、更易于使用，減少了并發(fā)代碼中出錯(cuò)的可能性。

java.util.concurrent 中的并發(fā)實(shí)用程序
實(shí)用類別：

• 執(zhí)行器框架：第 80 條中介紹的線程管理。
• 并發(fā)集合：List、Queue 和 Map 等標(biāo)準(zhǔn)集合的線程安全實(shí)現(xiàn)。
• 同步器：線程之間的協(xié)調(diào)，包括 CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier、Exchanger 和 Phaser。

競(jìng)爭(zhēng)系列

特點(diǎn)：

• 內(nèi)部同步以獲得高性能。
• 他們不允許排除競(jìng)爭(zhēng)活動(dòng)。
• 像 putIfAbsent 這樣的原子操作提高了安全性和可用性。 示例：線程安全 Map 的實(shí)現(xiàn)：

Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
String result = map.putIfAbsent("key", "value");
if (result == null) {
    System.out.println("Valor inserido.");
} else {
    System.out.println("Chave já existente com valor: " + result);
}

好處：

• 替換同步集合（Collections.synchronizedMap）。
• 競(jìng)爭(zhēng)應(yīng)用程序的性能顯著提高。

同步器
目的：線程之間的協(xié)調(diào)。

常見(jiàn)同步器示例：

• CountDownLatch：用于線程協(xié)調(diào)的一次性屏障。
• 信號(hào)量：控制對(duì)共享資源的訪問(wèn)。
• CyclicBarrier：在可重用屏障點(diǎn)進(jìn)行同步。
• Phaser：高級(jí)動(dòng)態(tài)線程同步。

實(shí)際示例：使用 CountDownLatch 進(jìn)行并發(fā)計(jì)時(shí)
目的：測(cè)量多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行的時(shí)間。

實(shí)施：

public static long time(Executor executor, int concurrency, Runnable action) throws InterruptedException {
    CountDownLatch ready = new CountDownLatch(concurrency);
    CountDownLatch start = new CountDownLatch(1);
    CountDownLatch done = new CountDownLatch(concurrency);

    for (int i = 0; i < concurrency; i++) {
        executor.execute(() -> {
            try {
                ready.countDown(); // Indica que está pronto
                start.await();     // Aguarda o sinal de início
                action.run();
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                done.countDown(); // Indica que terminou
            }
        });
    }

    ready.await();   // Aguarda todas as threads ficarem prontas
    long startTime = System.nanoTime();
    start.countDown(); // Dispara o sinal de início
    done.await();     // Aguarda todas as threads finalizarem
    return System.nanoTime() - startTime;
}

注釋：

• 使用三個(gè)鎖存器：ready（表示準(zhǔn)備就緒）、start（初始觸發(fā)）和done（最終確定）。
• 使用 System.nanoTime 精確測(cè)量時(shí)間間隔。

等待和通知的當(dāng)前實(shí)踐
僅用于遺留代碼維護(hù)。
主要規(guī)則：

1. 調(diào)用 wait 時(shí)始終使用循環(huán)：

synchronized (lock) {
    while (!condition) {
        lock.wait();
    }
}

1. 測(cè)試等待前后的狀況。
2. 避免依賴notify，首選notifyAll。

結(jié)論

• 盡可能使用有競(jìng)爭(zhēng)力的實(shí)用程序。
• 它們使代碼更具可讀性、安全性和效率。
• 現(xiàn)代替代方案（如 CyclicBarrier 或 Phaser）可以取代基于等待和通知的模式

書中的例子

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