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java-concurrency

编程与开发

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更新于 10-16 04:05

技能介绍

用途

本技能面向 Java 并发编程,帮助开发者掌握 Java 的并发工具,包括 ExecutorService、CompletableFuture、锁以及现代虚拟线程,用于构建高性能的并发应用。

主要能力

线程基础

介绍 Java 线程的创建与运行方式,包括使用 Thread 类、Runnable 接口,以及通过 join 等待线程结束。

ExecutorService

提供线程池管理与任务调度能力,涵盖:

  • 固定线程池(newFixedThreadPool)
  • 单线程执行器(newSingleThreadExecutor)
  • 缓存线程池(newCachedThreadPool)
  • 定时执行器(newScheduledThreadPool),支持延迟任务与周期性任务
  • 工作窃取池(newWorkStealingPool)
  • Future 模式:提交 Callable、获取结果、超时处理、取消与状态检查

CompletableFuture

支持可组合的异步编程,包括:

  • 创建已完成的 Future、异步计算(supplyAsync)、无返回值异步运行(runAsync)
  • 链式操作:thenApply、thenAccept、thenRun、thenCompose
  • 组合多个 Future:thenCombine、thenAcceptBoth、runAfterBoth、applyToEither、allOf、anyOf
  • 错误处理:exceptionally、handle、whenComplete

锁与同步

在 synchronized 之外提供显式锁:

  • ReentrantLock:lock/unlock、tryLock、公平锁
  • ReadWriteLock:读写锁分离
  • Condition 变量:实现有界缓冲区等生产者-消费者模式

协调工具

  • CountDownLatch:等待多个线程完成或统一启动信号
  • CyclicBarrier:多线程在屏障处同步

虚拟线程

支持轻量级大规模并发:

  • Thread.startVirtualThread 创建并启动虚拟线程
  • Thread.ofVirtual() 构建器与工厂
  • 虚拟线程执行器(ExecutorService)

使用方式

资料以代码示例形式展示各项并发工具的用法,包括线程创建、线程池提交任务、Future 结果获取、CompletableFuture 链式与组合操作、显式锁的加锁与释放、Condition 的 await/signal、CountDownLatch 与 CyclicBarrier 的协调,以及虚拟线程的创建与执行器使用。

适用场景

适用于需要构建并发应用的 Java 开发场景,例如线程池任务调度、异步任务编排、并发数据结构保护、多线程同步协调,以及利用虚拟线程实现高并发轻量级任务处理。

限制

资料未提供关于收费、价格、平台支持范围、性能基准或具体版本要求的信息,暂未提供。