Пакет java.util.concurrent

Служебные классы, обычно полезные в параллельном программировании.

См.: Описание

Интерфейсная Сводка

Интерфейс	Описание
BlockingDeque <E>	A Deque это дополнительно поддерживает операции блокирования, которые ожидают двухсторонней очереди, чтобы стать непустыми, получая элемент, и ожидать пространства, чтобы стать доступными в двухсторонней очереди, храня элемент.
BlockingQueue <E>	A Queue это дополнительно поддерживает операции, которые ожидают очереди, чтобы стать непустыми, получая элемент, и ожидать пространства, чтобы стать доступными в очереди, храня элемент.
Вызываемый <V>	Задача, которая возвращает результат и может выдать исключение.
CompletionService <V>	Служба, которая разъединяет производство новых асинхронных задач от потребления результатов завершенных задач.
ConcurrentMap <K, V>	A Map обеспечивая дополнительный атомарный putIfAbsent, remove, и методы replace.
ConcurrentNavigableMap <K, V>	A ConcurrentMap поддержка NavigableMap операции, и рекурсивно так для его судоходных подкарт.
Задержанный	Соединение - в стиле взаимодействует через интерфейс для того, чтобы отметить объекты, на которые нужно действовать после данной задержки.
Исполнитель	Объект, который выполняется представленный Runnable задачи.
ExecutorService	Executor это обеспечивает методы, чтобы управлять завершением и методами, которые могут произвести a Future для того, чтобы отследить продвижение одной или более асинхронных задач.
ForkJoinPool. ForkJoinWorkerThreadFactory	Фабрика для того, чтобы создать новый ForkJoinWorkerThreads.
ForkJoinPool. ManagedBlocker	Интерфейс для того, чтобы расширить управляемый параллелизм для задач, работающих в ForkJoinPools.
Будущее <V>	Future представляет результат асинхронного вычисления.
RejectedExecutionHandler	Обработчик для задач, которые не могут быть выполнены a ThreadPoolExecutor.
RunnableFuture <V>	A Future это Runnable.
RunnableScheduledFuture <V>	A ScheduledFuture это Runnable.
ScheduledExecutorService	ExecutorService это может запланировать команды, чтобы бежать за данной задержкой, или периодически выполняться.
ScheduledFuture <V>	Задержанное переносящее результат действие, которое может быть отменено.
ThreadFactory	Объект, который создает новые потоки по требованию.
TransferQueue <E>	A BlockingQueue в котором производители могут ожидать потребителей, чтобы получить элементы.

Сводка класса

Класс	Описание
AbstractExecutorService	Обеспечивает реализации по умолчанию ExecutorService методы выполнения.
ArrayBlockingQueue <E>	Ограниченная очередь блокирования отступала массивом.
ConcurrentHashMap <K, V>	Хэш-таблица, поддерживающая полный параллелизм извлечений и корректируемый ожидаемый параллелизм для обновлений.
ConcurrentLinkedDeque <E>	Неограниченная параллельная двухсторонняя очередь, основанная на соединенных узлах.
ConcurrentLinkedQueue <E>	Неограниченная ориентированная на многопотоковое исполнение очередь, основанная на соединенных узлах.
ConcurrentSkipListMap <K, V>	Масштабируемое параллельное ConcurrentNavigableMap реализация.
ConcurrentSkipListSet <E>	Масштабируемое параллельное NavigableSet реализация, основанная на a ConcurrentSkipListMap.
CopyOnWriteArrayList <E>	Ориентированная на многопотоковое исполнение разновидность ArrayList в котором все изменчивые операции (add, set, и так далее) реализуются, делая новую копию базового массива.
CopyOnWriteArraySet <E>	A Set это использует внутреннее CopyOnWriteArrayList для всех его операций.
CountDownLatch	Средство синхронизации, которое позволяет одному или более потокам ожидать до ряда операций, выполняемых в других потоках, завершается.
CyclicBarrier	Средство синхронизации, которое позволяет ряд потоков всем, ожидает друг друга, чтобы достигнуть общей точки барьера.
DelayQueue <E расширяется Задержанный>	Неограниченная очередь блокирования элементов Delayed, в которых может только быть взят элемент, когда его задержка истекла.
Теплообменник <V>	Точка синхронизации, в которой потоки могут соединить и подкачать элементы в пределах пар.
ExecutorCompletionService <V>	A CompletionService это использует предоставленный Executor выполнить задачи.
Исполнители	Фабрика и служебные методы для Executor, ExecutorService, ScheduledExecutorService, ThreadFactory, и Callable классы определяются в этом пакете.
ForkJoinPool	ExecutorService для того, чтобы работать ForkJoinTasks.
ForkJoinTask <V>	Абстрактный базовый класс для задач, которые работают в пределах a ForkJoinPool.
ForkJoinWorkerThread	Поток управлял a ForkJoinPool, который выполняется ForkJoinTasks.
FutureTask <V>	cancellable асинхронное вычисление.
LinkedBlockingDeque <E>	Дополнительно ограниченная двухсторонняя очередь блокирования, основанная на соединенных узлах.
LinkedBlockingQueue <E>	Дополнительно ограниченная очередь блокирования, основанная на соединенных узлах.
LinkedTransferQueue <E>	Неограниченное TransferQueue основанный на соединенных узлах.
Фазовращатель	Допускающий повторное использование барьер синхронизации, подобный в функциональности к CyclicBarrier и CountDownLatch но поддержка более гибкого использования.
PriorityBlockingQueue <E>	Неограниченная очередь блокирования, которая использует те же самые правила упорядочивания в качестве класса PriorityQueue и предоставления, блокирующие операции извлечения.
RecursiveAction	Рекурсивный resultless ForkJoinTask.
RecursiveTask <V>	Рекурсивный перенос результата ForkJoinTask.
ScheduledThreadPoolExecutor	A ThreadPoolExecutor это может дополнительно запланировать команды, чтобы бежать за данной задержкой, или периодически выполняться.
Семафор	Семафор подсчета.
SynchronousQueue <E>	Очередь блокирования, в которую каждый вставляет работу, должна ожидать соответствия, удаляют работу другим потоком, и наоборот.
ThreadLocalRandom	Генератор случайных чисел, изолированный к текущему потоку.
ThreadPoolExecutor	ExecutorService это выполняет каждую представленную задачу, используя один возможно из нескольких объединенных в пул потоков, обычно сконфигурированное использование Executors методы фабрики.
ThreadPoolExecutor. AbortPolicy	Обработчик для отклоненных задач, который бросает a RejectedExecutionException.
ThreadPoolExecutor. CallerRunsPolicy	Обработчик для отклоненных задач, который выполняет отклоненную задачу непосредственно в вызывающем потоке execute метод, если исполнитель не был выключен, когда задача отбрасывается.
ThreadPoolExecutor. DiscardOldestPolicy	Обработчик для отклоненных задач, который отбрасывает самый старый необработанный запрос и затем повторяет execute, если исполнитель не выключен, когда задача отбрасывается.
ThreadPoolExecutor. DiscardPolicy	Обработчик для отклоненных задач, который тихо отбрасывает отклоненную задачу.

Перечислимая Сводка

Перечисление	Описание
TimeUnit	TimeUnit представляет продолжительности времени в данном модуле гранулярности и обеспечивает служебные методы, чтобы преобразовать через модули, и выполнить синхронизацию и операции задержки в этих модулях.

Сводка исключения

Исключение	Описание
BrokenBarrierException	Исключение, выданное, когда поток пытается ожидать на барьер, который находится в нарушенном состоянии, или который вводит нарушенное состояние, в то время как поток ожидает.
CancellationException	Исключение, указывающее, что результат производящей значение задачи, такой как a FutureTask, не может быть получен, потому что задача была отменена.
ExecutionException	Исключение, выданное, пытаясь получить результат задачи, который прерванный, выдавая исключение.
RejectedExecutionException	Исключение, выданное Executor когда задача не может быть принята для выполнения.
TimeoutException	Исключение, выданное, когда работа блокирования времена.

Пакет java.util.concurrent Описание

Служебные классы, обычно полезные в параллельном программировании. Этот пакет включает несколько маленьких стандартизированных расширяемых платформ, так же как некоторые классы, которые обеспечивают полезную функциональность и являются иначе утомительными или трудными реализовать. Вот краткие описания основных компонентов. См. также java.util.concurrent.locks и java.util.concurrent.atomic пакеты.

Исполнители

Интерфейсы. Executor простой стандартизированный интерфейс для того, чтобы определить пользовательские нитевидные подсистемы, включая пулы потоков, асинхронный IO, и легкие платформы задачи. В зависимости от которого используется конкретный класс Исполнителя, задачи могут выполниться в недавно создаваемом потоке, существующем потоке выполнения задачи, или вызове потока execute, и может выполниться последовательно или одновременно. ExecutorService служит более полной асинхронной основой выполнения задачи. ExecutorService управляет организацией очередей и планированием задач, и позволяет управляемое завершение работы. ScheduledExecutorService подвзаимодействуйте через интерфейс и связанные интерфейсы добавляют поддержку задержанного и периодического выполнения задачи. ExecutorServices обеспечивают методы, располагая асинхронное выполнение любой функции, выраженной как Callable, переносящий результат аналог Runnable. A Future возвращает результаты функции, позволяет определение того, завершилось ли выполнение, и обеспечивает средство отменить выполнение. A RunnableFuture a Future это обладает a run метод, что после выполнения, устанавливает свои результаты.

Реализации. Классы ThreadPoolExecutor и ScheduledThreadPoolExecutor обеспечьте настраиваемые, гибкие пулы потоков. Executors класс обеспечивает методы фабрики для наиболее распространенных видов и конфигураций Исполнителей, так же как несколько служебных методов для того, чтобы использовать их. Другие утилиты, основанные на Executors включайте реальный класс FutureTask обеспечение общей расширяемой реализации Фьючерса, и ExecutorCompletionService, это помогает в координировании обработки групп асинхронных задач.

Класс ForkJoinPool предоставляет Исполнителю, прежде всего разработанному для того, чтобы обработать экземпляры ForkJoinTask и его подклассы. Эти классы используют крадущего работу планировщика, который достигает высокой пропускной способности для задач, соответствующих ограничениям, которые часто содержат в интенсивной вычислением параллельной обработке.

Очереди

ConcurrentLinkedQueue класс предоставляет эффективную масштабируемую ориентированную на многопотоковое исполнение очередь FIFO неблокирования.

Пять реализаций в java.util.concurrent поддерживайте расширенный BlockingQueue интерфейс, который определяет версии блокирования помещенных и берет: LinkedBlockingQueue, ArrayBlockingQueue, SynchronousQueue, PriorityBlockingQueue, и DelayQueue. Различные классы покрывают наиболее распространенные контексты использования для производителя-потребителя, обмена сообщениями, параллельного управления задачами, и связали параллельные проекты.

Расширенный интерфейс TransferQueue, и реализация LinkedTransferQueue представьте синхронное transfer метод (наряду со связанными функциями), в котором производитель может дополнительно блокировать ожидание его потребителя.

BlockingDeque интерфейс расширяется BlockingQueue поддерживать и FIFO и LIFO (стековые) операции. Класс LinkedBlockingDeque обеспечивает реализацию.

Синхронизация

TimeUnit класс обеспечивает многократные гранулярности (включая наносекунды) для определения и управления тайм-аутом базируемые операции. Большинство классов в пакете содержит операции, основанные на тайм-аутах в дополнение к неопределенному, ожидает. Во всех случаях, что тайм-ауты используются, тайм-аут определяет минимальное время, когда метод должен ожидать прежде, чем указать что это синхронизированный. Реализации делают "максимальные усилия", чтобы обнаружить тайм-ауты как можно скорее после того, как они происходят. Однако, неопределенное количество времени может протечь между обнаруживаемым тайм-аутом и потоком, фактически выполняющимся снова после того тайм-аута. Все методы, которые принимают обработку параметров тайм-аута, оценивают меньше чем или равный, чтобы обнулить, чтобы означать не ожидать вообще. Чтобы ожидать "навсегда", можно использовать значение Long.MAX_VALUE.

Синхронизаторы

Пять классов помогают общим идиомам синхронизации специального назначения.

• Semaphore классический инструмент параллелизма.
• CountDownLatch очень простое все же очень общая утилита для того, чтобы блокировать до данного числа сигналов, событий, или условия содержат.
• A CyclicBarrier переустанавливаемая многоканальная точка синхронизации, полезная в некоторых стилях параллельного программирования.
• A Phaser обеспечивает более гибкую форму барьера, который может использоваться, чтобы управлять поэтапно осуществленным вычислением среди многократных потоков.
• Exchanger позволяет двум потокам обмениваться объектами в точке рандеву, и полезен в нескольких конвейерных проектах.

Параллельные Наборы

Помимо Очередей, этот пакет предоставляет реализации Набора, разработанные для использования в многопоточных контекстах: ConcurrentHashMap, ConcurrentSkipListMap, ConcurrentSkipListSet, CopyOnWriteArrayList, и CopyOnWriteArraySet. Когда много потоков, как ожидают, получат доступ к данному набору, a ConcurrentHashMap обычно предпочтительно для синхронизируемого HashMap, и a ConcurrentSkipListMap обычно предпочтительно для синхронизируемого TreeMap. A CopyOnWriteArrayList предпочтительно для синхронизируемого ArrayList когда ожидаемое число чтений и обходов значительно превосходит численностью число обновлений к списку.

"Параллельный" префикс, используемый с некоторыми классами в этом пакете, является сокращением, указывающим на несколько различий от подобных "синхронизируемых" классов. Например java.util.Hashtable и Collections.synchronizedMap(new HashMap()) синхронизируются. Но ConcurrentHashMap "параллельно". Параллельный набор ориентирован на многопотоковое исполнение, но не управляемый единственной блокировкой исключения. В особом случае ConcurrentHashMap это безопасно разрешает любое число параллельных чтений так же как настраиваемое число параллельных записей. "Синхронизируемые" классы могут быть полезными, когда Вы должны предотвратить весь доступ к набору через единственную блокировку, за счет более плохой масштабируемости. В других случаях, в которых многократные потоки, как ожидают, получат доступ к общему набору, "параллельные" версии обычно предпочтительны. И несинхронизируемые наборы предпочтительны, когда или наборы неразделены, или доступны только, содержа другие блокировки.

Большинство параллельных реализаций Набора (включая большинство Очередей) также отличается от обычных java.util соглашений в том их Iterators, обеспечивают слабо непротиворечивый, а не обход быстрого сбоя. Слабо непротиворечивый iterator ориентирован на многопотоковое исполнение, но не обязательно замораживает набор, выполняя итерации, таким образом, это может (или не может) отражать любые обновления, так как iterator создавался.

Свойства Непротиворечивости памяти

Глава 17 Спецификации языка Java™ определяет происхождение - перед отношением на операциях памяти, таких как чтения и записи совместно используемых переменных. Результаты записи одним потоком, как гарантируют, будут видимы к чтению другим потоком, только если операция записи происходит - перед операцией чтения. synchronized и volatile конструкции, так же как Thread.start() и Thread.join() методы, может сформироваться, происходит - перед отношениями. В особенности:

• Каждое действие в потоке происходит - перед каждым действием в том потоке, который прибывает позже в порядок программы.
• Разблокировать (synchronized блок или выход метода) монитора происходит - перед каждой последующей блокировкой (synchronized блок или запись метода) того же самого монитора. И потому что происхождение - перед отношением является переходным, все действия потока до разблокирования происходят - перед всеми действиями, последующими за любым потоком, блокирующим тот монитор.
• Запись к a volatile поле происходит - перед каждым последующим чтением того же самого поля. Записи и чтения volatile поля имеют подобные эффекты непротиворечивости памяти как ввод и выход из мониторов, но не влекут за собой блокировку взаимного исключения.
• Звонок start на потоке происходит - перед любым действием в запущенном потоке.
• Все действия в потоке происходят - прежде, чем любой другой поток успешно возвратится из a join на том потоке.

Методы всех классов в java.util.concurrent и его подпакеты расширяют эти гарантии до высокоуровневой синхронизации. В особенности:

• Действия в потоке до размещения объекта в любой параллельный набор происходят - перед действиями, последующими за доступом или удалением того элемента от набора в другом потоке.
• Действия в потоке до представления a Runnable к Executor произойдите - прежде, чем его выполнение начнется. Так же для Callables представленный ExecutorService.
• Меры, предпринятые асинхронным вычислением, представляются a Future произойдите - перед действиями, последующими за извлечением результата через Future.get() в другом потоке.
• Действия до "выпуска" методов синхронизатора такой как Lock.unlock, Semaphore.release, и CountDownLatch.countDown произойдите - перед действиями, последующими за успешным методом "получения" такой как Lock.lock, Semaphore.acquire, Condition.await, и CountDownLatch.await на том же самом синхронизаторе возражают в другом потоке.
• Для каждой пары потоков, которые успешно обмениваются объектами через Exchanger, действия до exchange() в каждом потоке происходят - перед последующими за соответствием exchange() в другом потоке.
• Действия до вызова CyclicBarrier.await и Phaser.awaitAdvance (так же как его разновидности), происходят - перед действиями, выполняемыми действием барьера, и действия, выполняемые действием барьера, происходят - перед действиями, последующими за успешным возвратом из соответствия await в других потоках.

С тех пор:

1.5