关键字：Concurrent.util常用类，CountDownLacth，CyclicBarrier，Callable和Future， 重入锁ReentrantLock， 锁的等待、通知，lock锁， 单Condition，多Condition,ReentrantReadWriteLock 读写锁,

github 地址： https://github.com/zhaikaishun/concurrent_programming
本篇文章代码在Multi_006 中

Concurrent.util常用类

CountDownLacth使用:

它经常用于监听某些初始化操作，等初始化执行完毕后通知主线程继续工作。
举例com.kaishun.height.concurrent019下

public class UseCountDownLatch {

    public static void main(String[] args) {

        final CountDownLatch countDown = new CountDownLatch(2);

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("进入线程t1" + "等待其他线程处理完成...");
                    countDown.await();
                    System.out.println("t1线程继续执行...");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"t1");

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("t2线程进行初始化操作...");
                    Thread.sleep(3000);
                    System.out.println("t2线程初始化完毕，通知t1线程继续...");
                    countDown.countDown();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("t3线程进行初始化操作...");
                    Thread.sleep(4000);
                    System.out.println("t3线程初始化完毕，通知t1线程继续...");
                    countDown.countDown();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

CyclicBarrier使用:

假设有只有的一个场景：每个线程代表一个跑步运动员，当运动员都准备好后，才一起出发，只要有一个人没准备好，大家都等待
举例：UseCyclicBarrier

public class UseCyclicBarrier {

    static class Runner implements Runnable {  
        private CyclicBarrier barrier;  
        private String name;  

        public Runner(CyclicBarrier barrier, String name) {  
            this.barrier = barrier;  
            this.name = name;  
        }  
        @Override  
        public void run() {  
            try {  
                Thread.sleep(1000 * (new Random()).nextInt(5));  
                System.out.println(name + " 准备OK.");  
                barrier.await();  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (BrokenBarrierException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println(name + " Go!!");  
        }  
    } 

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {  
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);  // 3 
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);  

        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "zhangsan")));  
        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "lisi")));  
        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "wangwu")));  

        executor.shutdown();  
    }  

}  
-------输出-------------
lisi 准备OK.
zhangsan 准备OK.
wangwu 准备OK.
wangwu Go!!
lisi Go!!
zhangsan Go!!

Callable和Future使用

这个例子其实就是我们之前实现的Future模式，jdk给与我们衣蛾实现的封装，使用非常简单， Future模式非常适合在处理耗时很长的业务逻辑时使用，可以有效地减少系统的响应时间，提高系统的吞吐量。
示例：

public class UseFuture implements Callable<String>{
    private String para;

    public UseFuture(String para){
        this.para = para;
    }

    /** * 这里是真实的业务逻辑，其执行可能很慢 */
    @Override
    public String call() throws Exception {
        //模拟执行耗时
        Thread.sleep(5000);
        String result = this.para + "处理完成";
        return result;
    }

    //主控制函数
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String queryStr = "query";
        //构造FutureTask，并且传入需要真正进行业务逻辑处理的类,该类一定是实现了Callable接口的类
        FutureTask<String> future = new FutureTask<String>(new UseFuture(queryStr));

        FutureTask<String> future2 = new FutureTask<String>(new UseFuture(queryStr));
        //创建一个固定线程的线程池且线程数为1,
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
        //这里提交任务future,则开启线程执行RealData的call()方法执行
        //submit和execute的区别： 第一点是submit可以传入实现Callable接口的实例对象， 第二点是submit方法有返回值

        Future f1 = executor.submit(future);        //单独启动一个线程去执行的
        Future f2 = executor.submit(future2);
        System.out.println("请求完毕");

        try {
            //这里可以做额外的数据操作，也就是主程序执行其他业务逻辑
            System.out.println("处理实际的业务逻辑...");
            Thread.sleep(1000);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //调用获取数据方法,如果call()方法没有执行完成,则依然会进行等待
        System.out.println("数据：" + future.get());
        System.out.println("数据：" + future2.get());

        executor.shutdown();
    }

}
-----------输出-------------------
请求完毕
处理实际的业务逻辑...
数据：query处理完成
数据：query处理完成

重入锁ReentrantLock

重入锁，在需要进行同步的代码部分加上锁定，但不要忘记最后一定要释放锁定，不然会造成锁永远无法释放，其他线程永远进不来的结果。 【com.kaishun.height.lock020.UseReentrantLock】

使用方法：
1. 实例化一个锁： Lock lock = new ReentrantLock();
2. 在需要加锁的地方使用lock.lock();
3. 记住加锁的代码需要加上try catch finally , finally的时候，一定要释放锁 lock.unlock

举例：

public class UseReentrantLock {

    private Lock lock = new ReentrantLock();

    public void method1(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "进入method1..");
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "退出method1..");
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            lock.unlock();
        }
    }

    public void method2(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "进入method2..");
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "退出method2..");
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        final UseReentrantLock ur = new UseReentrantLock();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ur.method1();
                ur.method2();
            }
        }, "t1");

        t1.start();
        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //System.out.println(ur.lock.getQueueLength());
    }


}

-----------输出----------------
当前线程:t1进入method1..
当前线程:t1退出method1..
当前线程:t1进入method2..
当前线程:t1退出method2..

锁的等待、通知

还记得我们在使用synchronized的时候，如果需要多线程间进行协作工作则需要Object的wait()和notify方法进行配合工作。
那么同样，我们在使用Lock的时候，可以使用一个新的等待、通知的类，他就是Condition, 这个份Cibdutuib一定是针对具体某一吧锁的。也就是只有在有锁的情况下才会产生Condition.
使用方法：
1. Condition condition = lock.newCondition();
2. 等待调用condition.await();
3. 唤醒调用condition.signal();

单Condition

举例说明：

public class UseCondition {

    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition condition = lock.newCondition();

    public void method1(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "进入等待状态..");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "释放锁..");
            condition.await();  // Object wait
            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() +"继续执行...");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void method2(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "进入..");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "发出唤醒..");
            condition.signal();     //Object notify
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        final UseCondition uc = new UseCondition();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                uc.method1();
            }
        }, "t1");
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                uc.method2();
            }
        }, "t2");
        t1.start();

        t2.start();
    }
}

t1线程进入method1，然后wait释放锁， t2线程得到锁唤醒了t1
输出结果：

当前线程：t1进入等待状态..
当前线程：t1释放锁..
当前线程：t2进入..
当前线程：t2发出唤醒..
当前线程：t1继续执行...

多Condition

我们可以通过一个Lock对象产生多个Condition进行多线程间的交互，非常的灵活。可以使得部分需要唤醒的线程被唤醒，其他线程则继续等待通知。
例如下面这个例子，我们队一个lock，new出了2个Condition 一个是c1一个是c2 .
m1和m2方法使用c1.wait。 m3方法使用c2.wait。 m4方法唤醒了c1.signalAll， m5方法唤醒的是c2.signal

代码：

public class UseManyCondition {

    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private Condition c1 = lock.newCondition();
    private Condition c2 = lock.newCondition();

    public void m1(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程：" +Thread.currentThread().getName() + "进入方法m1等待..");
            c1.await();
            System.out.println("当前线程：" +Thread.currentThread().getName() + "方法m1继续..");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void m2(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程：" +Thread.currentThread().getName() + "进入方法m2等待..");
            c1.await();
            System.out.println("当前线程：" +Thread.currentThread().getName() + "方法m2继续..");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void m3(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程：" +Thread.currentThread().getName() + "进入方法m3等待..");
            c2.await();
            System.out.println("当前线程：" +Thread.currentThread().getName() + "方法m3继续..");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void m4(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程：" +Thread.currentThread().getName() + "唤醒..");
            c1.signalAll();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void m5(){
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("当前线程：" +Thread.currentThread().getName() + "唤醒..");
            c2.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {


        final UseManyCondition umc = new UseManyCondition();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                umc.m1();
            }
        },"t1");
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                umc.m2();
            }
        },"t2");
        Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                umc.m3();
            }
        },"t3");
        Thread t4 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                umc.m4();
            }
        },"t4");
        Thread t5 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                umc.m5();
            }
        },"t5");

        t1.start(); // c1
        t2.start(); // c1
        t3.start(); // c2


        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        t4.start(); // c1
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        t5.start(); // c2
    }
}

输出
先输出

当前线程：t1进入方法m1等待..
当前线程：t3进入方法m3等待..
当前线程：t2进入方法m2等待..

2秒后输出

当前线程：t4唤醒..
当前线程：t1方法m1继续..
当前线程：t2方法m2继续..

10秒后输出

当前线程：t5唤醒..
当前线程：t3方法m3继续..

ReentrantReadWriteLock 读写锁

读写锁ReentrantReadWriteLock, 其核心就是实现读写分离的锁，在高并发访问下，尤其是读多写少的情况下，性能要远高于重入锁。
之前学synchronized, ReentrantLock时，我们知道，同一时间内，只能有一个线程进行访问被锁定的代码，而读写锁不同，在读锁，多个线程可以并发的访问，而在写锁的时候，只能一个一个顺序的访问
口诀： 读读共享， 写写互斥， 读写互斥。
举例：

public class UseReentrantReadWriteLock {

    private ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();
    private ReadLock readLock = rwLock.readLock();
    private WriteLock writeLock = rwLock.writeLock();

    public void read(){
        try {
            readLock.lock();
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "进入...");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "退出...");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            readLock.unlock();
        }
    }

    public void write(){
        try {
            writeLock.lock();
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "进入...");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "退出...");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            writeLock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        final UseReentrantReadWriteLock urrw = new UseReentrantReadWriteLock();

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                urrw.read();
            }
        }, "t1");
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                urrw.read();
            }
        }, "t2");
        Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                urrw.write();
            }
        }, "t3");
        Thread t4 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                urrw.write();
            }
        }, "t4");       


    }
}

当运行下面语句时输出,读和读可以并发运行

        t1.start();
        t2.start();
---------输出----------
当前线程:t2进入...
当前线程:t1进入...
当前线程:t1退出...
当前线程:t2退出...

当运行下面读和写两个线程时, 读写互斥

        t1.start(); // R
        t3.start(); // W  
----------输出---------
当前线程:t1进入...
当前线程:t1退出...
当前线程:t3进入...
当前线程:t3退出...

当运行两个写的时候，写写互斥

        t3.start();
        t4.start();
--------输出---------
当前线程:t3进入...
当前线程:t3退出...
当前线程:t4进入...
当前线程:t4退出...

特别感谢互联网架构师白鹤翔老师，本文大多出自他的视频讲解。
笔者主要是记录笔记，以便之后翻阅，正所谓好记性不如烂笔头，烂笔头不如云笔记