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multi-thread/2020最新Java并发进阶常见面试题总结 排版修正
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e646892384
commit
8d9d394270
@ -379,13 +379,12 @@ Thread Name= 9 formatter = yy-M-d ah:mm
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上面有一段代码用到了创建 `ThreadLocal` 变量的那段代码用到了 Java8 的知识,它等于下面这段代码,如果你写了下面这段代码的话,IDEA 会提示你转换为 Java8 的格式(IDEA 真的不错!)。因为 ThreadLocal 类在 Java 8 中扩展,使用一个新的方法`withInitial()`,将 Supplier 功能接口作为参数。
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上面有一段代码用到了创建 `ThreadLocal` 变量的那段代码用到了 Java8 的知识,它等于下面这段代码,如果你写了下面这段代码的话,IDEA 会提示你转换为 Java8 的格式(IDEA 真的不错!)。因为 ThreadLocal 类在 Java 8 中扩展,使用一个新的方法`withInitial()`,将 Supplier 功能接口作为参数。
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```java
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```java
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private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> formatter = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>(){
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private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> formatter = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>(){
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@Override
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@Override
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protected SimpleDateFormat initialValue()
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protected SimpleDateFormat initialValue(){
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{
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return new SimpleDateFormat("yyyyMMdd HHmm");
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return new SimpleDateFormat("yyyyMMdd HHmm");
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}
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}
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};
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};
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### 3.3. ThreadLocal 原理
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### 3.3. ThreadLocal 原理
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@ -394,13 +393,13 @@ Thread Name= 9 formatter = yy-M-d ah:mm
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```java
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```java
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public class Thread implements Runnable {
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public class Thread implements Runnable {
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......
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//......
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//与此线程有关的ThreadLocal值。由ThreadLocal类维护
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//与此线程有关的ThreadLocal值。由ThreadLocal类维护
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ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
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ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
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//与此线程有关的InheritableThreadLocal值。由InheritableThreadLocal类维护
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//与此线程有关的InheritableThreadLocal值。由InheritableThreadLocal类维护
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ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
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ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
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......
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//......
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}
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}
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@ -409,17 +408,17 @@ ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
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`ThreadLocal`类的`set()`方法
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`ThreadLocal`类的`set()`方法
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```java
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```java
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public void set(T value) {
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public void set(T value) {
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Thread t = Thread.currentThread();
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Thread t = Thread.currentThread();
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ThreadLocalMap map = getMap(t);
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ThreadLocalMap map = getMap(t);
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if (map != null)
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if (map != null)
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map.set(this, value);
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map.set(this, value);
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else
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else
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createMap(t, value);
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createMap(t, value);
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}
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}
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ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
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ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
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return t.threadLocals;
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return t.threadLocals;
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}
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}
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```
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通过上面这些内容,我们足以通过猜测得出结论:**最终的变量是放在了当前线程的 `ThreadLocalMap` 中,并不是存在 `ThreadLocal` 上,`ThreadLocal` 可以理解为只是`ThreadLocalMap`的封装,传递了变量值。** `ThrealLocal` 类中可以通过`Thread.currentThread()`获取到当前线程对象后,直接通过`getMap(Thread t)`可以访问到该线程的`ThreadLocalMap`对象。
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通过上面这些内容,我们足以通过猜测得出结论:**最终的变量是放在了当前线程的 `ThreadLocalMap` 中,并不是存在 `ThreadLocal` 上,`ThreadLocal` 可以理解为只是`ThreadLocalMap`的封装,传递了变量值。** `ThrealLocal` 类中可以通过`Thread.currentThread()`获取到当前线程对象后,直接通过`getMap(Thread t)`可以访问到该线程的`ThreadLocalMap`对象。
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@ -428,7 +427,7 @@ ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
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```java
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```java
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ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
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ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
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......
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//......
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}
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}
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@ -445,7 +444,7 @@ ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
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`ThreadLocalMap` 中使用的 key 为 `ThreadLocal` 的弱引用,而 value 是强引用。所以,如果 `ThreadLocal` 没有被外部强引用的情况下,在垃圾回收的时候,key 会被清理掉,而 value 不会被清理掉。这样一来,`ThreadLocalMap` 中就会出现 key 为 null 的 Entry。假如我们不做任何措施的话,value 永远无法被 GC 回收,这个时候就可能会产生内存泄露。ThreadLocalMap 实现中已经考虑了这种情况,在调用 `set()`、`get()`、`remove()` 方法的时候,会清理掉 key 为 null 的记录。使用完 `ThreadLocal`方法后 最好手动调用`remove()`方法
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`ThreadLocalMap` 中使用的 key 为 `ThreadLocal` 的弱引用,而 value 是强引用。所以,如果 `ThreadLocal` 没有被外部强引用的情况下,在垃圾回收的时候,key 会被清理掉,而 value 不会被清理掉。这样一来,`ThreadLocalMap` 中就会出现 key 为 null 的 Entry。假如我们不做任何措施的话,value 永远无法被 GC 回收,这个时候就可能会产生内存泄露。ThreadLocalMap 实现中已经考虑了这种情况,在调用 `set()`、`get()`、`remove()` 方法的时候,会清理掉 key 为 null 的记录。使用完 `ThreadLocal`方法后 最好手动调用`remove()`方法
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```java
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```java
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static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
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static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
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/** The value associated with this ThreadLocal. */
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/** The value associated with this ThreadLocal. */
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Object value;
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Object value;
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@ -453,7 +452,7 @@ ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
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super(k);
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super(k);
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value = v;
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value = v;
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}
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}
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}
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}
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**弱引用介绍:**
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**弱引用介绍:**
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@ -478,8 +477,7 @@ ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
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### 4.2. 实现 Runnable 接口和 Callable 接口的区别
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### 4.2. 实现 Runnable 接口和 Callable 接口的区别
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`Runnable`自 Java 1.0 以来一直存在,但`Callable`仅在 Java 1.5
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`Runnable`自 Java 1.0 以来一直存在,但`Callable`仅在 Java 1.5 中引入,目的就是为了来处理`Runnable`不支持的用例。** `Runnable`接口 **不会返回结果或抛出检查异常,但是** `Callable`接口 **可以。所以,如果任务不需要返回结果或抛出异常推荐使用** `Runnable`接口 **,这样代码看起来会更加简洁。
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中引入,目的就是为了来处理`Runnable`不支持的用例。`Runnable`**接口不会返回结果或抛出检查异常,但是**`Callable`**接口可以。所以,如果任务不需要返回结果或抛出异常推荐使用**`Runnable`**接口**,这样代码看起来会更加简洁。
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工具类 `Executors` 可以实现 `Runnable` 对象和 `Callable` 对象之间的相互转换。(`Executors.callable(Runnable task`)或 `Executors.callable(Runnable task,Object resule)`)。
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工具类 `Executors` 可以实现 `Runnable` 对象和 `Callable` 对象之间的相互转换。(`Executors.callable(Runnable task`)或 `Executors.callable(Runnable task,Object resule)`)。
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@ -514,31 +512,31 @@ public interface Callable<V> {
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1. **`execute()`方法用于提交不需要返回值的任务,所以无法判断任务是否被线程池执行成功与否;**
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1. **`execute()`方法用于提交不需要返回值的任务,所以无法判断任务是否被线程池执行成功与否;**
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2. **`submit()`方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个 `Future` 类型的对象,通过这个 `Future` 对象可以判断任务是否执行成功**,并且可以通过 `Future` 的 `get()`方法来获取返回值,`get()`方法会阻塞当前线程直到任务完成,而使用 `get(long timeout,TimeUnit unit)`方法则会阻塞当前线程一段时间后立即返回,这时候有可能任务没有执行完。
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2. **`submit()`方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个 `Future` 类型的对象,通过这个 `Future` 对象可以判断任务是否执行成功**,并且可以通过 `Future` 的 `get()`方法来获取返回值,`get()`方法会阻塞当前线程直到任务完成,而使用 `get(long timeout,TimeUnit unit)`方法则会阻塞当前线程一段时间后立即返回,这时候有可能任务没有执行完。
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我们以**`AbstractExecutorService`**接口中的一个 `submit` 方法为例子来看看源代码:
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我们以** `AbstractExecutorService` **接口中的一个 `submit` 方法为例子来看看源代码:
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```java
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```java
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public Future<?> submit(Runnable task) {
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public Future<?> submit(Runnable task) {
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if (task == null) throw new NullPointerException();
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if (task == null) throw new NullPointerException();
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RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
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RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
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execute(ftask);
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execute(ftask);
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return ftask;
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return ftask;
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}
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}
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```
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上面方法调用的 `newTaskFor` 方法返回了一个 `FutureTask` 对象。
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上面方法调用的 `newTaskFor` 方法返回了一个 `FutureTask` 对象。
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```java
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```java
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protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
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protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
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return new FutureTask<T>(runnable, value);
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return new FutureTask<T>(runnable, value);
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}
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}
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我们再来看看`execute()`方法:
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我们再来看看`execute()`方法:
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```java
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```java
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public void execute(Runnable command) {
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public void execute(Runnable command) {
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...
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...
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}
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}
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### 4.4. 如何创建线程池
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### 4.4. 如何创建线程池
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@ -713,7 +711,6 @@ public class ThreadPoolExecutorDemo {
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System.out.println("Finished all threads");
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System.out.println("Finished all threads");
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}
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}
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}
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}
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可以看到我们上面的代码指定了:
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可以看到我们上面的代码指定了:
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@ -760,16 +757,16 @@ pool-1-thread-1 End. Time = Tue Nov 12 20:59:54 CST 2019
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**为了搞懂线程池的原理,我们需要首先分析一下 `execute`方法。**在 4.6 节中的 Demo 中我们使用 `executor.execute(worker)`来提交一个任务到线程池中去,这个方法非常重要,下面我们来看看它的源码:
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**为了搞懂线程池的原理,我们需要首先分析一下 `execute`方法。**在 4.6 节中的 Demo 中我们使用 `executor.execute(worker)`来提交一个任务到线程池中去,这个方法非常重要,下面我们来看看它的源码:
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```java
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```java
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// 存放线程池的运行状态 (runState) 和线程池内有效线程的数量 (workerCount)
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// 存放线程池的运行状态 (runState) 和线程池内有效线程的数量 (workerCount)
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private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
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private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
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private static int workerCountOf(int c) {
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private static int workerCountOf(int c) {
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return c & CAPACITY;
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return c & CAPACITY;
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}
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}
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private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;
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private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;
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public void execute(Runnable command) {
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public void execute(Runnable command) {
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// 如果任务为null,则抛出异常。
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// 如果任务为null,则抛出异常。
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if (command == null)
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if (command == null)
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throw new NullPointerException();
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throw new NullPointerException();
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@ -799,7 +796,7 @@ pool-1-thread-1 End. Time = Tue Nov 12 20:59:54 CST 2019
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//如果addWorker(command, false)执行失败,则通过reject()执行相应的拒绝策略的内容。
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//如果addWorker(command, false)执行失败,则通过reject()执行相应的拒绝策略的内容。
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else if (!addWorker(command, false))
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else if (!addWorker(command, false))
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reject(command);
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reject(command);
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}
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}
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通过下图可以更好的对上面这 3 步做一个展示,下图是我为了省事直接从网上找到,原地址不明。
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通过下图可以更好的对上面这 3 步做一个展示,下图是我为了省事直接从网上找到,原地址不明。
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@ -894,18 +891,18 @@ AtomicInteger 线程安全原理简单分析
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AtomicInteger 类的部分源码:
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AtomicInteger 类的部分源码:
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```java
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```java
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// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates(更新操作时提供“比较并替换”的作用)
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// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates(更新操作时提供“比较并替换”的作用)
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private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
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private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
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private static final long valueOffset;
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private static final long valueOffset;
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static {
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static {
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try {
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try {
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valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
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valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
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(AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
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(AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
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} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
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} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
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}
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}
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private volatile int value;
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private volatile int value;
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AtomicInteger 类主要利用 CAS (compare and swap) + volatile 和 native 方法来保证原子操作,从而避免 synchronized 的高开销,执行效率大为提升。
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AtomicInteger 类主要利用 CAS (compare and swap) + volatile 和 native 方法来保证原子操作,从而避免 synchronized 的高开销,执行效率大为提升。
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@ -1042,7 +1039,7 @@ public class CountDownLatchExample1 {
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threadPool.execute(() -> {
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threadPool.execute(() -> {
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try {
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try {
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//处理文件的业务操作
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//处理文件的业务操作
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......
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//......
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} catch (InterruptedException e) {
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} catch (InterruptedException e) {
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e.printStackTrace();
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e.printStackTrace();
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} finally {
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} finally {
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@ -1056,7 +1053,6 @@ public class CountDownLatchExample1 {
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threadPool.shutdown();
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threadPool.shutdown();
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System.out.println("finish");
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System.out.println("finish");
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}
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}
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|
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}
|
}
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```
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```
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@ -1075,13 +1071,13 @@ CompletableFuture<Void> task6 =
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|||||||
//自定义业务操作
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//自定义业务操作
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||||||
});
|
});
|
||||||
......
|
......
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||||||
CompletableFuture<Void> headerFuture=CompletableFuture.allOf(task1,.....,task6);
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CompletableFuture<Void> headerFuture=CompletableFuture.allOf(task1,.....,task6);
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||||||
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||||||
try {
|
try {
|
||||||
headerFuture.join();
|
headerFuture.join();
|
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} catch (Exception ex) {
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} catch (Exception ex) {
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......
|
//......
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}
|
}
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||||||
System.out.println("all done. ");
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System.out.println("all done. ");
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```
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```
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