Java并发编程：线程池与锁的5个常用类使用技巧
在Java并发编程中，线程池与锁是两个非常重要的概念。线程池可以有效地管理线程资源，提高程序的性能；而锁则可以保证线程之间的同步，防止数据竞争。本文将围绕Java语言并发包（java.util.concurrent）中的5个常用类，探讨线程池与锁的使用技巧。
1. 线程池
线程池是Java并发编程中常用的工具之一，它可以有效地管理线程资源，避免频繁创建和销毁线程的开销。Java并发包中提供了多种线程池实现，以下列举几种常用的线程池及其使用技巧。
1.1 FixedThreadPool
FixedThreadPool是一个固定大小的线程池，它限制了线程的最大数量，当线程池中的线程数量达到上限时，新的任务会等待线程池中的线程空闲。
java
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executor.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
});
}
executor.shutdown();
1.2 CachedThreadPool
CachedThreadPool是一个根据需要创建新线程的线程池，它没有固定的大小，可以根据需要创建新线程。当线程空闲超过60秒时，会被回收。
java
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executor.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
});
}
executor.shutdown();
1.3 SingleThreadExecutor
SingleThreadExecutor是一个单线程的线程池，它只有一个线程，所有任务都按照提交的顺序执行。
java
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executor.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
});
}
executor.shutdown();
1.4 ScheduledThreadPool
ScheduledThreadPool是一个可以延迟或定时执行任务的线程池。它允许你提交延迟执行或周期性执行的任务。
java
ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduler.schedule(() -> {
System.out.println("延迟执行");
}, 1, TimeUnit.SECONDS);
scheduler.shutdown();
2. 锁
锁是Java并发编程中保证线程同步的重要工具。Java并发包中提供了多种锁的实现，以下列举几种常用的锁及其使用技巧。
2.1 ReentrantLock
ReentrantLock是一个可重入的互斥锁，它提供了比synchronized关键字更丰富的功能。
java
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
// 临界区代码
} finally {
lock.unlock();
}
2.2 ReadWriteLock
ReadWriteLock允许多个线程同时读取数据，但只允许一个线程写入数据。
java
ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
lock.readLock().lock();
try {
// 读取数据
} finally {
lock.readLock().unlock();
}
lock.writeLock().lock();
try {
// 写入数据
} finally {
lock.writeLock().unlock();
}
2.3 Condition
Condition是ReentrantLock提供的一个接口，它可以实现线程间的条件等待和通知。
java
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
lock.lock();
try {
condition.await();
// 等待条件满足
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
lock.lock();
try {
condition.signal();
// 通知其他线程
} finally {
lock.unlock();
}
2.4 CountDownLatch
CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。
java
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
latch.countDown();
}).start();
}
latch.await();
3. 总结
本文介绍了Java并发包中5个常用类的使用技巧，包括线程池和锁。通过合理地使用这些类，可以有效地提高程序的性能和稳定性。在实际开发中，应根据具体需求选择合适的线程池和锁，以达到最佳的性能表现。
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