java增加

synchronized

加同步格式：

synchronized( 需要一个任意的对象（锁） ){

代码块中放操作共享数据的代码。

}

• synchronized的缺陷

synchronized是java中的一个关键字，也就是说是Java语言内置的特性。

如果一个代码块被synchronized修饰了，当一个线程获取了对应的锁，并执行该代码块时，其他线程便只能一直等待，等待获取锁的线程释放锁，而这里获取锁的线程释放锁只会有两种情况：

1）获取锁的线程执行完了该代码块，然后线程释放对锁的占有；

2）线程执行发生异常，此时JVM会让线程自动释放锁。

 

例子1：

　　如果这个获取锁的线程由于要等待IO或者其他原因（比如调用sleep方法）被阻塞了，但是又没有释放锁，其他线程便只能干巴巴地等待，试想一下，这多么影响程序执行效率。

　　因此就需要有一种机制可以不让等待的线程一直无期限地等待下去（比如只等待一定的时间或者能够响应中断），通过Lock就可以办到。

例子2：

当有多个线程读写文件时，读操作和写操作会发生冲突现象，写操作和写操作会发生冲突现象，但是读操作和读操作不会发生冲突现象。

　　但是采用synchronized关键字来实现同步的话，就会导致一个问题：

如果多个线程都只是进行读操作，当一个线程在进行读操作时，其他线程只能等待无法进行读操作。

 

　　因此就需要一种机制来使得多个线程都只是进行读操作时，线程之间不会发生冲突，通过Lock就可以办到。

　　另外，通过Lock可以知道线程有没有成功获取到锁。这个是synchronized无法办到的。

　　总的来说，也就是说Lock提供了比synchronized更多的功能。

2.2 lock

 

• lock和synchronized的区别

1）Lock不是Java语言内置的，synchronized是Java语言的关键字，因此是内置特性。Lock是一个类，通过这个类可以实现同步访问；

2）Lock和synchronized有一点非常大的不同，采用synchronized不需要用户去手动释放锁，当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后，系统会自动让线程释放对锁的占用；而Lock则必须要用户去手动释放锁，如果没有主动释放锁，就有可能导致出现死锁现象。

• java.util.concurrent.locks包下常用的类

Lock

　　首先要说明的就是Lock，通过查看Lock的源码可知，Lock是一个接口：

public interface Lock {     void lock();     void lockInterruptibly() throws InterruptedException;     boolean tryLock();     boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;     void unlock();     }

 

Lock接口中每个方法的使用：

lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit)、lockInterruptibly()是用来获取锁的。 unLock()方法是用来释放锁的。

 

四个获取锁方法的区别：

 

lock()方法是平常使用得最多的一个方法，就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取，则进行等待。

由于在前面讲到如果采用Lock，必须主动去释放锁，并且在发生异常时，不会自动释放锁。因此一般来说，使用Lock必须在try{}catch{}块中进行，并且将释放锁的操作放在finally块中进行，以保证锁一定被被释放，防止死锁的发生。

 

tryLock()方法是有返回值的，它表示用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true，如果获取失败（即锁已被其他线程获取），则返回false，也就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待。

 

tryLock(long time, TimeUnit unit)方法和tryLock()方法是类似的，只不过区别在于这个方法在拿不到锁时会等待一定的时间，在时间期限之内如果还拿不到锁，就返回false。如果如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁，则返回true。

 

lockInterruptibly()方法比较特殊，当通过这个方法去获取锁时，如果线程正在等待获取锁，则这个线程能够响应中断，即中断线程的等待状态。也就使说，当两个线程同时通过lock.lockInterruptibly()想获取某个锁时，假若此时线程A获取到了锁，而线程B只有等待，那么对线程B调用threadB.interrupt()方法能够中断线程B的等待过程。

　　注意，当一个线程获取了锁之后，是不会被interrupt()方法中断的。

　　因此当通过lockInterruptibly()方法获取某个锁时，如果不能获取到，只有进行等待的情况下，是可以响应中断的。

　　而用synchronized修饰的话，当一个线程处于等待某个锁的状态，是无法被中断的，只有一直等待下去。

• • ReentrantLock

直接使用lock接口的话，我们需要实现很多方法，不太方便，ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类，并且ReentrantLock提供了更多的方法，ReentrantLock，意思是“可重入锁”。

• ReadWriteLock

ReadWriteLock也是一个接口，在它里面只定义了两个方法：

public interface ReadWriteLock {     /**      * Returns the lock used for reading.      *      * @return the lock used for reading.      */     Lock readLock();       /**      * Returns the lock used for writing.      *      * @return the lock used for writing.      */     Lock writeLock(); }

　　一个用来获取读锁，一个用来获取写锁。也就是说将文件的读写操作分开，分成2个锁来分配给线程，从而使得多个线程可以同时进行读操作。下面的ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口。

• ReentrantReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock里面提供了很多丰富的方法，不过最主要的有两个方法：readLock()和writeLock()用来获取读锁和写锁。

注意：

　　不过要注意的是，如果有一个线程已经占用了读锁，则此时其他线程如果要申请写锁，则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。

如果有一个线程已经占用了写锁，则此时其他线程如果申请写锁或者读锁，则申请的线程会一直等待释放写锁。

• Lock和synchronized的选择

1）Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；

2）synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；

3）Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；

4）通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。

5）Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。

　　在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的，而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说，在具体使用时要根据适当情况选择。

并发包介绍

JDK5.0 以后的版本都引入了高级并发特性，大多数的特性在java.util.concurrent 包中，是专门用于多线程发编程的，充分利用了现代多处理器和多核心系统的功能以编写大规模并发应用程序。主要包含原子量、并发集合、同步器、可重入锁，并对线程池的构造提供了强力的支持。

线程池

• 线程池的5中创建方式：

1. Single Thread Executor : 只有一个线程的线程池，因此所有提交的任务是顺序执行，
2. Cached Thread Pool : 线程池里有很多线程需要同时执行，老的可用线程将被新的任务触发重新执行，如果线程超过60秒内没执行，那么将被终止并从池中删除，
3. Fixed Thread Pool : 拥有固定线程数的线程池，如果没有任务执行，那么线程会一直等待，在构造函数中的参数4是线程池的大小，你可以随意设置，也可以和cpu的核数量保持一致，获取cpu的核数量int cpuNums = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
4. Scheduled Thread Pool : 用来调度即将执行的任务的线程池，可能是不是直接执行, 每隔多久执行一次... 策略型的
5. Single Thread Scheduled Pool : 只有一个线程，用来调度任务在指定时间执行，代码：Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()

• 线程池的使用

    提交 Runnable ，任务完成后 Future 对象返回 null

   调用excute,提交任务, 匿名Runable重写run方法, run方法里是业务逻辑

   提交 Callable，该方法返回一个 Future 实例表示任务的状态

   调用submit提交任务, 匿名Callable,重写call方法, 有返回值, 获取返回值会阻塞,一直要等到线程任务返回结果

1. 1. java并发包消息队列及在开源软件中的应用

BlockingQueue也是java.util.concurrent下的主要用来控制线程同步的工具。主要的方法是：put、take一对阻塞存取；add、poll一对非阻塞存取。

插入:

        1)add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则抛出异常,不好

        2)offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则返回false.

        3)put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里面有空间再继续, 有阻塞, 放不进去就等待

读取：

        4)poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null; 取不到返回null

        5)take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止; 阻塞, 取不到就一直等

其他

int remainingCapacity();返回队列剩余的容量，在队列插入和获取的时候，不要瞎搞，数 据可能不准, 不能保证数据的准确性

boolean remove(Object o); 从队列移除元素，如果存在，即移除一个或者更多，队列改 变了返回true

public boolean contains(Object o); 查看队列是否存在这个元素，存在返回true

int drainTo(Collection<? super E> c); //移除此队列中所有可用的元素,并将它们添加到给定 collection 中。取出放到集合中

int drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements); 和上面方法的区别在于，指定了移 动的数量; 取出指定个数放到集合

 

BlockingQueue有四个具体的实现类,常用的两种实现类为：

1、ArrayBlockingQueue：一个由数组支持的有界阻塞队列，规定大小的BlockingQueue,其构造函数必须带一个int参数来指明其大小.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。

2、LinkedBlockingQueue：大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,若不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。 

LinkedBlockingQueue 可以指定容量，也可以不指定，不指定的话，默认最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用到put和take方法，put方法在队列满的时候会阻塞直到有队列成员被消费，take方法在队列空的时候会阻塞，直到有队列成员被放进来。

 

LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue区别：

LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来,它们背后所用的数据结构不一样,导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue,但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue

•  

• java并发编程的一些总结
• 不应用线程池的缺点

有些开发者图省事，遇到需要多线程处理的地方，直接new Thread(...).start()，对于一般场景是没问题的，但如果是在并发请求很高的情况下，就会有些隐患：

新建线程的开销。线程虽然比进程要轻量许多，但对于JVM来说，新建一个线程的代价还是挺大的，决不同于新建一个对象

资源消耗量。没有一个池来限制线程的数量，会导致线程的数量直接取决于应用的并发量，这样有潜在的线程数据巨大的可能，那么资源消耗量将是巨大的

稳定性。当线程数量超过系统资源所能承受的程度，稳定性就会成问题

1. 1. 制定执行策略

在每个需要多线程处理的地方，不管并发量有多大，需要考虑线程的执行策略

任务以什么顺序执行

可以有多少个任务并发执行

可以有多少个任务进入等待执行队列

系统过载的时候，应该放弃哪些任务？如何通知到应用程序？

一个任务的执行前后应该做什么处理

1. 1. 线程池的类型

不管是通过Executors创建线程池，还是通过Spring来管理，都得清楚知道有哪几种线程池：

FixedThreadPool：定长线程池，提交任务时创建线程，直到池的最大容量，如果有线程非预期结束，会补充新线程

CachedThreadPool：可变线程池，它犹如一个弹簧，如果没有任务需求时，它回收空闲线程，如果需求增加，则按需增加线程，不对池的大小做限制

SingleThreadExecutor：单线程。处理不过来的任务会进入FIFO队列等待执行

SecheduledThreadPool：周期性线程池。支持执行周期性线程任务

其实，这些不同类型的线程池都是通过构建一个ThreadPoolExecutor来完成的，所不同的是corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,unit,workQueue,threadFactory这么几个参数。具体可以参见JDK DOC。

1. 1. 线程池饱和策略

由以上线程池类型可知，除了CachedThreadPool其他线程池都有饱和的可能，当饱和以后就需要相应的策略处理请求线程的任务，比如，达到上限时通过ThreadPoolExecutor.setRejectedExecutionHandler方法设置一个拒绝任务的策略，JDK提供了AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy、DiscardOldestPolicy几种策略，具体差异可见JDK DOC

1. 1. 线程无依赖性

多线程任务设计上尽量使得各任务是独立无依赖的，所谓依赖性可两个方面：

线程之间的依赖性。如果线程有依赖可能会造成死锁或饥饿

调用者与线程的依赖性。调用者得监视线程的完成情况，影响可并发量

当然，在有些业务里确实需要一定的依赖性，比如调用者需要得到线程完成后结果，传统的Thread是不便完成的，因为run方法无返回值，只能通过一些共享的变量来传递结果，但在Executor框架里可以通过Future和Callable实现需要有返回值的任务，当然线程的异步性导致需要有相应机制来保证调用者能等待任务完成。

• java动态代理、反射

通过反射的方式可以获取class对象中的属性、方法、构造函数等，一下是实例：

 

package cn.java.reflect;   import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; import java.util.ArrayList; import java.util.List;   import org.junit.Before; import org.junit.Test;   public class MyReflect { public String className = null; @SuppressWarnings("rawtypes") public Class personClass = null; /**  * 反射Person类  * @throws Exception  */ @Before public void init() throws Exception { className = "cn.java.reflect.Person"; personClass = Class.forName(className); } /**  *获取某个class文件对象  */ @Test public void getClassName() throws Exception { System.out.println(personClass); } /**  *获取某个class文件对象的另一种方式  */ @Test public void getClassName2() throws Exception { System.out.println(Person.class); } /**  *创建一个class文件表示的真实对象，底层会调用空参数的构造方法  */ @Test public void getNewInstance() throws Exception { System.out.println(personClass.newInstance()); } /**  *获取非私有的构造函数  */ @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) @Test public void getPublicConstructor() throws Exception { Constructor  constructor  = personClass.getConstructor(Long.class,String.class); Person person = (Person)constructor.newInstance(100L,"zhangsan"); System.out.println(person.getId()); System.out.println(person.getName()); } /**  *获得私有的构造函数  */ @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) @Test public void getPrivateConstructor() throws Exception { Constructor con = personClass.getDeclaredConstructor(String.class); con.setAccessible(true);//强制取消Java的权限检测 Person person2 = (Person)con.newInstance("zhangsan"); System.out.println(person2.getName()); } /**  *获取非私有的成员变量  */ @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) @Test public void getNotPrivateField() throws Exception { Constructor  constructor  = personClass.getConstructor(Long.class,String.class); Object obj = constructor.newInstance(100L,"zhangsan");   Field field = personClass.getField("name"); field.set(obj, "lisi"); System.out.println(field.get(obj)); } /**  *获取私有的成员变量  */ @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) @Test public void getPrivateField() throws Exception { Constructor  constructor  = personClass.getConstructor(Long.class); Object obj = constructor.newInstance(100L);   Field field2 = personClass.getDeclaredField("id"); field2.setAccessible(true);//强制取消Java的权限检测 field2.set(obj,10000L); System.out.println(field2.get(obj)); } /**  *获取非私有的成员函数  */ @SuppressWarnings({ "unchecked" }) @Test public void getNotPrivateMethod() throws Exception { System.out.println(personClass.getMethod("toString"));   Object obj = personClass.newInstance();//获取空参的构造函数 Object object = personClass.getMethod("toString").invoke(obj); System.out.println(object); } /**  *获取私有的成员函数  */ @SuppressWarnings("unchecked") @Test public void getPrivateMethod() throws Exception { Object obj = personClass.newInstance();//获取空参的构造函数 Method method = personClass.getDeclaredMethod("getSomeThing"); method.setAccessible(true); Object value = method.invoke(obj); System.out.println(value);   } /**  *  */ @Test public void otherMethod() throws Exception { //当前加载这个class文件的那个类加载器对象 System.out.println(personClass.getClassLoader()); //获取某个类实现的所有接口 Class[] interfaces = personClass.getInterfaces(); for (Class class1 : interfaces) { System.out.println(class1); } //反射当前这个类的直接父类 System.out.println(personClass.getGenericSuperclass()); /**  * getResourceAsStream这个方法可以获取到一个输入流，这个输入流会关联到name所表示的那个文件上。  */ //path 不以’/'开头时默认是从此类所在的包下取资源，以’/'开头则是从ClassPath根下获取。其只是通过path构造一个绝对路径，最终还是由ClassLoader获取资源。 System.out.println(personClass.getResourceAsStream("/log4j.properties")); //默认则是从ClassPath根下获取，path不能以’/'开头，最终是由ClassLoader获取资源。 System.out.println(personClass.getResourceAsStream("/log4j.properties"));   //判断当前的Class对象表示是否是数组 System.out.println(personClass.isArray()); System.out.println(new String[3].getClass().isArray());   //判断当前的Class对象表示是否是枚举类 System.out.println(personClass.isEnum()); System.out.println(Class.forName("cn.java.reflect.City").isEnum());   //判断当前的Class对象表示是否是接口 System.out.println(personClass.isInterface()); System.out.println(Class.forName("cn.java.reflect.TestInterface").isInterface());     } }

​​​​​​​动态代理

在之前的代码调用阶段，我们用action调用service的方法实现业务即可。

由于之前在service中实现的业务可能不能够满足当先客户的要求，需要我们重新修改service中的方法，但是service的方法不只在我们这个模块使用，在其他模块也在调用，其他模块调用的时候，现有的service方法已经能够满足业务需求，所以我们不能只为了我们的业务而修改service，导致其他模块授影响。

那怎么办呢？

可以通过动态代理的方式，扩展我们的service中的方法实现，使得在原油的方法中增加更多的业务，而不是实际修改service中的方法，这种实现技术就叫做动态代理。

动态代理：在不修改原业务的基础上，基于原业务方法，进行重新的扩展，实现新的业务。

例如下面的例子：

1. 旧业务

买家调用action，购买衣服，衣服在数据库的标价为50元，购买流程就是简单的调用。

1. 新业务

在原先的价格上可以使用优惠券，但是这个功能在以前没有实现过，我们通过代理类，代理了原先的接口方法，在这个方法的基础上，修改了返回值。

1. 书写代理类和代理方法，在代理方法中实现代理Proxy.newProxyInstance
2. 代理中需要的参数分别为：被代理的类的类加载器soneObjectclass.getClassLoader()，被代理类的所有实现接口new Class[] { Interface.class }，句柄方法new InvocationHandler()
3. 在句柄方法中复写invoke方法，invoke方法的输入有3个参数Object proxy（代理类对象）, Method method（被代理类的方法）,Object[] args（被代理类方法的传入参数），在这个方法中，我们可以定制化的开发新的业务。
4. 获取代理类，强转成被代理的接口
5. 最后，我们可以像没被代理一样，调用接口的认可方法，方法被调用后，方法名和参数列表将被传入代理类的invoke方法中，进行新业务的逻辑流程。

原业务接口IBoss

public interface IBoss {//接口 int yifu(String size); }

原业务实现类

public class Boss implements IBoss{ public int yifu(String size){ System.err.println("天猫小强旗舰店，老板给客户发快递----衣服型号："+size); //这件衣服的价钱，从数据库读取 return 50; } public void kuzi(){ System.err.println("天猫小强旗舰店，老板给客户发快递----裤子"); } }

原业务调用

public class SaleAction { @Test public void saleByBossSelf() throws Exception { IBoss boss = new Boss(); System.out.println("老板自营！"); int money = boss.yifu("xxl"); System.out.println("衣服成交价：" + money); } }

代理类

public static IBoss getProxyBoss(final int discountCoupon) throws Exception { Object proxedObj = Proxy.newProxyInstance(Boss.class.getClassLoader(), new Class[] { IBoss.class }, new InvocationHandler() { public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Integer returnValue = (Integer) method.invoke(new Boss(), args);// 调用原始对象以后返回的值 return returnValue - discountCoupon; } }); return (IBoss)proxedObj; } }

新业务调用

public class ProxySaleAction { @Test public void saleByProxy() throws Exception { IBoss boss = ProxyBoss.getProxyBoss(20);// 将代理的方法实例化成接口 System.out.println("代理经营！"); int money = boss.yifu("xxl");// 调用接口的方法，实际上调用方式没有变 System.out.println("衣服成交价：" + money); } }