并发（6）

31.JUC框架包含几个部分？

32.Lock框架和Tools包含哪些核心的类？

33.JUC原子类有哪些核心的类？

34.JUC线程池有哪些核心的类？

35.线程安全的实现方法有哪些？

31.JUC框架包含几个部分？

主要包含：

Lock框架和Tools类

Collections并发集合类

Atomic原子类

Executors线程池类

32.Lock框架和Tools包含哪些核心的类？

接口：Condition，Condition为接口类型，他将Object监视器方法（wait,notify和notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些等待set(wait－set)。其中，Lock替代了synchronized方法和语句的使用，Condition代替了Object监视器方法的使用。可以通过await()，signal()来休眠/唤醒线程。

接口：Lock，Lock为接口类型，Lock实现提供了标胶使用synchronized方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。此实现允许更灵活的结构，可以具有差别很大的属性，可以支持多个相关的Condition对象。

接口ReadWriteLock ReadWriteLock为接口类型，维护了一对相关的锁，一个用于只读操作，另一个用于写入操作。只要没有writer，读取锁可以由多个reader线程同时保持。写入锁是独占的。

抽象类：AbstractOwnableSynchonizedr为抽象类，可以由线程以独占方式拥有的同步器。此类为创建锁和相关同步器（伴随着所有权的概念）提供了基础。

AbstractOwnableSynchronizer类本身不管理或者使用此信息。但是，子类和工具可以使用适当维护的值帮助控制和监视访问以及提供诊断。

抽象类（long):AbstractQueuedLongSynchronizer为抽象类，以Long形式维护同步状态的一个AbstractQueuedSynchronizer版本。此类具有的结构，属性和方法与AbstractQueuedSynchronizer完全相同，但所有与状态相关的参数和结果都定义为long而不是int。当创建需要64位状态的多级别锁和屏障等同步器时，此类很有用。

核心抽象类（int):AbstractQueuedSynchronizer为抽象类，其为实现依赖于先进先出（FIFO)等待队列的阻塞锁和相关同步器（信号量，时间，等等）提供一个框架。此类的设计目标是成为依靠单个原子int值来表示状态的大多数同步器的一个有用基础。

锁常用类：LockSupport为常用类，用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语。LockSupport的功能和”Thread中的Thread.suspend()和Thread.resume()有点类似“，LockSupport中的park()和unpark()不会遇到”Thread.suspend()和Thread.resume()所可能引发的死锁“问题。

锁常用类:ReentrantLock为常用类，他是一个可重入的互斥锁Lock，他具有与使用synchronized方法和语句所访问的隐式监视器锁相同的一些基本行为和语义，但功能更强大。

锁常用类：ReentrantReadWriteLOck是读写锁接口ReadWriteLock的实现类，他包括了Lock子类ReadLock和WriteLock。ReadLock是共享锁，WriteLock是独占锁。

锁常用类：StampedLock他是Java8在java.util.concurrent.locks新增的一个API。StampedLock控制锁有三种模式（写，读，乐观读），一个StampedLock状态是由版本和模式两个部分组成，锁获取方法返回一个数字作为票据stamp，他用相应的锁状态表示并控制访问，数字0表示没有写锁被授权访问。在读锁上分为悲观锁和乐观锁。

工具常用类：CountDownLatch为常用类，他是一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，他允许一个或者多个线程一直等待。

工具常用类：CyclicBarrier为常用类，其是一个同步辅助类，他允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点（common barrier point。在设计一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时的互相等待，此时CyclicBarrier很有用。因为该barrier在释放等待线程后可以重用，所以称他为循环的barrier。

工具常用类：Phaser是JDK7新增的一个同步辅助类，他可以实现CyclicBarrier和CountDownLatch类似的功能，而且他支持对任务的动态调整，并支持分层结构来达到更高的吞吐量。

工具常用类：Semaphore为常用类，其是一个计数信号量，从概念上讲，信号量维护了一个许可集。如有必要，在许可可用前阻塞每一个acquire(),然后再获得该许可。每个release()添加一个许可，从而可能释放一个正在阻塞的获取者。但是，不使用实际的许可对象，Semaphore只对可用许可的号码进行计数，并采用相应的行动。通常用于限制可以访问某些资源（物理或者逻辑的）的线程数目。

工具常用类：Exchanger是用于线程协作的工具类，主要用于两个线程之间的数据交换。他提供一个同步点，在这个同步点，两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过exchange()方法交换数据，当一个线程先执行exchange()方法，当两个线程到达同步点时，这两个线程就可以交换数据了。

33.JUC原子类有哪些核心的类？

其基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时，具有排他性，即当某个线程进入方法，执行其中的指令时，不会被其他线程打断，而别的线程就像自旋锁一样，一直等到该方法执行完成，才由JVM从等待队列中选择另一个线程进入，这只是一种逻辑上的理解。实际上是借助硬件的相关指令来实现的，不会阻塞线程（或者说只是在硬件级别上阻塞了）。

1.原子更新基本类型

AtomicBoolean:原子更新布尔类型。

AtomicInteger：原子更新整型

AtomicLong：原子更新长整型

2.原子更新数组

AtomicInterFiledUpdater:原子更新整型的字段的更新器。

AtomicLongFiledUpdater:原子更新长整型字段的更新器。

AtommicReferenceArray:原子更新引用类型数组里的元素。

3.原子更新引用类型

AtomicIntegerFieldUpdater:原子更新整型的字段的更新器。

AtomicLongFieldUpdater:原子更新长整型字段的更新器。

AtomicStampedFieldUpdater:原子更新带有版本号的引用类型。

AtomicRefernceFieldUpdater:上面已经说过此处不再赘述。

4.原子更新字段类

atomicReference:原子更新引用类型

AtomicStampedRefernce:原子更新引用类型，内部使用Pair来存储元素值以及版本号。

AtomicMarkableReference:原子更新带有标记位的引用类型。

34.JUC线程池有哪些核心的类？

接口：Executor接口提供一种将任务提交与每个任务将如何运行的机制（包括线程使用的细节，调度等）分离开来的方法。通常使用Executor而不是显式地创建线程。

ExecutorService继承自Executor接口，ExecutorService提供了管理终止的方法，以及可以为跟踪一个或者多个异步任务执行状况而生成Future的方法。可以关闭ExecutorService，这将导致其停止接受新任务。关闭后，执行程序将最后终止，这时没有任务在执行，也没有任务在等待执行，并且无法提交新任务。

ScheduleExecutorService继承自ExecutorService接口，可安排在给定的延迟后运行或者定期执行的命令。

AbstractExecutorService继承自ExecutorService接口，其提供ExecutorService执行方法的默认实现。此类使用newTaskFor返回的RunnableFuture实现submit，invokeAny和invokeAll方法，默认情况下，RunnableFuture是此包中提供的FutureTask类。

FutureTask为Future提供了基础实现，如获取任务执行结果（get)和取消任务（Cancel）等。如果任务尚未完成，获取任务执行结果时将会阻塞。一旦执行结束，任务就不能被重启或者取消（除非使用runAndReset执行计算）。FutureTask常用来封装Callable和Runnable,也可以作为一个任务提交到线程池执行。除了作为一个独立的类之外，此类也提供了一些功能性函数供我们创建自定义Task类使用。FutureTask的线程安全由CAS来保证。

核心：ThreadPoolExecutor实现了AbstractExecutorService接口，也是一个ExecutorService，他使用可能的几个池线程之一执行每个提交的任务，通常使用ExecutOrs工厂方法配置。线程池可以解决两个不同问题：由于减少了每个任务调用的开销，他们通常在执行大量异步任务时提供增强的性能，并且还可以提供绑定和管理资源（包括执行任务集时使用的线程）的方法。每个ThreadPoolExcutor还维护着一些基本的统计数据，如完成的任务数。

核心：ScheduledThreadExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor实现ScheduledExecutorService接口，可安排在给定的延迟后运行命令，或者定期执行命令。需要多个辅助线程时，或者要求ThreadPoolExecutor具有额外的灵活性或者功能时，此类要优于Timer。

核心：Fork/Join框架

ForkJoinPool是JDK7加入的一个线程池类。Fork/Join技术是分治算法的并行实现，他是一项可以获得良好的并行性能的简单且高效的设计技术。目的是为了帮助我们更好的利用多处理器带来的好处，使用所有可用的运算能力来提升应用的性能。

工具类：Executors是一个工具类，用其可以创建ExcutorService,ScheduledExecutorService，ThreadFactory，Callable等对象。他的使用融入到了ThreadPoolExecutor,ScheduledThreadExecutor和ForkJoinPool中。