等待多线程完成的CountDownLatch

CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。

假如有这样一个需求：我们需要解析一个Excel里多个sheet的数据，此时可以考虑使用多线程，每个线程解析一个sheet里的数据，等到所有的sheet都解析完之后，程序需要提示解析完成。在这个需求中，要实现主线程等待所有线程完成sheet的解析操作，最简单的做法是使用join()方法，代码如下：

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public class JoinCountDownLatchTest {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread parser1 = new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("parser1 finish");
			}
		});
		Thread parser2 = new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("parser2 finish");
			}
		});
		parser1.start();
		parser2.start();
		parser1.join();
		parser2.join();
		System.out.println("all parser finish");
	}
}

Java从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包（以下简称Atomic包），这个包中的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。

因为变量的类型有很多种，所以在Atomic包里一共提供了13个类，属于4种类型的原子更新方式，分别是原子更新基本类型、原子更新数组、原子更新引用和原子更新属性（字段）。Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的包装类。

原子更新基本类型类

使用原子的方式更新基本类型，Atomic包提供了以下3个类：

• AtomicBoolean：原子更新布尔类型。
• AtomicInteger：原子更新整型。
• AtomicLong：原子更新长整型。

归档开启情况判断

• 通用方法：

  1	SQL> SELECT log_mode from v$database;

• sys用户：

  1	SQL> archive log list;

如何开启日志归档

1. 启用归档日志前要先停止数据库

   1	SQL> shutdown immediate;

2. 开启数据库至mount状态(打开控制文件，不打开数据文件)

   1	SQL> startup mount;

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ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是线程安全且高效的HashMap。

为什么使用它

在并发编程中使用HashMap可能导致程序死循环。而使用线程安全的HashTable效率又非常低下，基于以上两个原因，便有了ConcurrentHashMap的登场机会。

（1）线程不安全的HashMap

在多线程环境下，使用HashMap进行put操作会引起死循环，导致CPU利用率接近100%，所以在并发情况下不能使用HashMap。例如，执行以下代码会引起死循环：

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final HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>(2);
Thread t = new Thread(new Runnable() {
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 10000; i++) {
			new Thread(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					map.put(UUID.randomUUID().toString(), "");
				}
			}, "ftf" + i).start();
		}
	}
}, "ftf");
t.start();
t.join();

HashMap在并发执行put操作时会引起死循环，是因为多线程会导致HashMap的Entry链表形成环形数据结构，一旦形成环形数据结构，Entry的next节点永远不为空，就会产生死循环获取Entry。

Lock接口

锁能够防止多个线程同时访问共享资源（但是有些锁可以允许多个线程并发的访问共享资源，比如读写锁）。

在Lock接口出现之前，Java程序是靠synchronized关键字实现锁功能的，而Java SE 5之后，并发包中新增了Lock接口（以及相关实现类）用来实现锁功能，它提供了与synchronized关键字类似的同步功能，只是在使用时需要显式地获取和释放锁。

虽然它缺少了（通过synchronized块或者方法所提供的）隐式获取释放锁的便捷性，但是却拥有了锁获取与释放的可操作性、可中断的获取锁以及超时获取锁等多种synchronized关键字所不具备的同步特性。

使用synchronized关键字将会隐式地获取锁，但是它将锁的获取和释放固化了，也就是先获取再释放。当然，这种方式简化了同步的管理，可是扩展性没有显示的锁获取和释放来的好。

例如：手把手进行锁获取和释放，先获得锁A，然后再获取锁B，当锁B获得后，释放锁A同时获取锁C，当锁C获得后，再释放B同时获取锁D，以此类推。这种场景下，synchronized关键字就不那么容易实现了，而使用Lock却容易许多。

Lock的使用的方式：

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Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
//不要将获取锁的过程写在try块中，因为如果在获取锁（自定义锁的实现）时发生了异常，异常抛出的同时，也会导致锁无故释放。
try {
	//TODO
} finally {
	//在finally块中释放锁，目的是保证在获取到锁之后，最终能够被释放。
	lock.unlock();
}

等待超时模式

使用场景：调用一个方法时等待一段时间（一般来说是给定一个时间段），如果该方法能够在给定的时间段之内得到结果，那么将结果立刻返回，反之，超时返回默认结果。

前面的章节介绍了等待/通知的经典范式，即加锁、条件循环和处理逻辑3个步骤，而这种范式无法做到超时等待。而超时等待的加入，只需要对经典范式做出非常小的改动，改动内容如下所示：

假设超时时间段是T，那么可以推断出在当前时间now+T之后就会超时。

定义如下变量：

• 等待持续时间：REMAINING=T。
• 超时时间：FUTURE=now+T。

这时仅需要wait(REMAINING)即可，在wait(REMAINING)返回之后会将执行：REMAINING=FUTURE–now。如果REMAINING小于等于0，表示已经超时，直接退出，否则将继续执行wait(REMAINING)。

常用关键字

volatile和synchronized

关键字volatile可以用来修饰字段（成员变量），就是告知程序任何对该变量的访问均需要从共享内存中获取，而对它的改变必须同步刷新回共享内存，它能保证所有线程对变量访问的可见性。但是不必过多使用volatile，因为它会降低程序执行的效率。

关键字synchronized可以修饰方法或者以同步块的形式来进行使用，它主要确保多个线程在同一个时刻，只能有一个线程处于方法或者同步块中，它保证了线程对变量访问的可见性和排他性。

如下使用了同步块和同步方法，通过使用javap工具查看生成的class文件信息来分析synchronized关键字的实现细节：

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public class Synchronized {
	public static void main(String[] args) {
		// 对Synchronized Class对象进行加锁
		synchronized (Synchronized.class) {
		}
		// 静态同步方法，对Synchronized Class对象进行加锁
		m();
	}

	public static synchronized void m() {
		// TODO
	}
}

线程简介

多线程

一个Java程序的运行不仅仅是main()方法的运行，而是main线程和多个其他线程的同时运行。

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public class MultiThread {
	public static void main(String[] args) {
		// 获取Java线程管理MXBean
		ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
		// 不需要获取同步的monitor和synchronizer信息，仅获取线程和线程堆栈信息
		ThreadInfo[] threadInfos = threadMXBean.dumpAllThreads(false, false);
		// 遍历线程信息，仅打印线程ID和线程名称信息
		for (ThreadInfo threadInfo : threadInfos) {
			System.out.println("[" + threadInfo.getThreadId() + "] "
					+ threadInfo.getThreadName());
		}
	}
}

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[5] Attach Listener //提供一种jvm进程间通信的能力，能让一个进程传命令给另外一个进程，并让它执行内部的一些操作
[4] Signal Dispatcher //分发处理发送给JVM信号的线程
[3] Finalizer //调用对象finalize方法的线程
[2] Reference Handler //清除Reference的线程
[1] main //main线程，用户程序入口