Package java.util.concurrent

实用程序类通常在并发编程中很有用。

See: 描述

接口摘要

接口	描述
BlockingDeque<E>	A Deque另外支持在检索元素时等待deque变为非空的阻塞操作，并且在存储元素时等待空白在deque中可用。
BlockingQueue<E>	A Queue还支持在检索元素时等待队列变为非空的操作，并在存储元素时等待队列中的空间变得可用。
Callable<V>	返回结果并可能引发异常的任务。
CompletableFuture.AsynchronousCompletionTask	标识接口，用于标识 async方法生成的 async任务。
CompletionService<V>	一种将新异步任务的生产与已完成任务的结果消耗相分离的服务。
CompletionStage<T>	可能的异步计算的阶段，当另一个完成时间完成时，执行一个动作或计算一个值。
ConcurrentMap<K,V>	A Map提供线程安全和原子性保证。
ConcurrentNavigableMap<K,V>	A ConcurrentMap支持NavigableMap操作，并且递归地为其可导航的子地图。
Delayed	一个混合样式界面，用于标记在给定延迟后应该执行的对象。
Executor	执行提交的对象Runnable任务。
ExecutorService	一个Executor ，提供方法来管理终端和方法，可以产生Future为跟踪一个或多个异步任务执行。
ForkJoinPool.ForkJoinWorkerThreadFactory	创建新的工厂ForkJoinWorkerThread s。
ForkJoinPool.ManagedBlocker	用于扩展管理并行性的接口，用于运行在ForkJoinPool中的任务。
Future<V>	A Future计算的结果。
RejectedExecutionHandler	ThreadPoolExecutor无法执行的任务的处理程序。
RunnableFuture<V>	A Future那是Runnable 。
RunnableScheduledFuture<V>	A ScheduledFuture那是Runnable 。
ScheduledExecutorService	一个ExecutorService ，可以调度命令在给定的延迟之后运行，或定期执行。
ScheduledFuture<V>	可以取消延迟结果的行动。
ThreadFactory	根据需要创建新线程的对象。
TransferQueue<E>	A BlockingQueue ，其中生产者可等待消费者接收元素。

类摘要

类	描述
AbstractExecutorService	提供ExecutorService执行方法的默认实现。
ArrayBlockingQueue<E>	一个有限的blocking queue由数组支持。
CompletableFuture<T>	A Future可以明确完成（设置其值和状态），并可用作CompletionStage ，支持在完成后触发的依赖功能和动作。
ConcurrentHashMap<K,V>	支持检索的完全并发性和更新的高预期并发性的哈希表。
ConcurrentHashMap.KeySetView<K,V>	ConcurrentHashMap视图为Set的密钥，其中可以通过映射到公共值来选择添加。
ConcurrentLinkedDeque<E>	基于链接节点的无界并发deque 。
ConcurrentLinkedQueue<E>	基于链接节点的无界线程安全queue 。
ConcurrentSkipListMap<K,V>	一个可扩展的并发ConcurrentNavigableMap实现。
ConcurrentSkipListSet<E>	基于ConcurrentSkipListMap的可扩展并发NavigableSet 实现 。
CopyOnWriteArrayList<E>	的一个线程安全的变体ArrayList ，其中所有可变操作（ add ， set ，等等）通过对底层数组的最新副本实现。
CopyOnWriteArraySet<E>	一个Set使用内部CopyOnWriteArrayList其所有操作。
CountDownLatch	允许一个或多个线程等待直到在其他线程中执行的一组操作完成的同步辅助。
CountedCompleter<T>	A ForkJoinTask ，当触发时执行完成操作，并且没有剩余的待处理操作。
CyclicBarrier	允许一组线程全部等待彼此达到共同屏障点的同步辅助。
DelayQueue<E extends Delayed>	Delayed元素的无界 Delayed元素，其中元素只能在其延迟到期时才被使用。
Exchanger<V>	线程可以在成对内配对和交换元素的同步点。
ExecutorCompletionService<V>	A CompletionService使用提供的Executor执行任务。
Executors	工厂和工具方法Executor ， ExecutorService ， ScheduledExecutorService ， ThreadFactory和Callable在此包中定义的类。
ForkJoinPool	一个ExecutorService运行ForkJoinTask s。
ForkJoinTask<V>	在ForkJoinPool内运行的任务的抽象基类。
ForkJoinWorkerThread	一个由ForkJoinPool管理的线程，执行ForkJoinTask s。
FutureTask<V>	可取消的异步计算。
LinkedBlockingDeque<E>	基于链接节点的可选限定的blocking deque 。
LinkedBlockingQueue<E>	基于链接节点的可选限定的blocking queue 。
LinkedTransferQueue<E>	基于链接节点的无界TransferQueue 。
Phaser	一个可重复使用的同步屏障，功能类似于CyclicBarrier和CountDownLatch，但支持更灵活的使用。
PriorityBlockingQueue<E>	一个无界的blocking queue使用与PriorityQueue类相同的排序规则，并提供阻止检索操作。
RecursiveAction	递归结果ForkJoinTask 。
RecursiveTask<V>	递归结果ForkJoinTask 。
ScheduledThreadPoolExecutor	A ThreadPoolExecutor还可以调度在给定延迟之后运行的命令，或定期执行。
Semaphore	一个计数信号量。
SynchronousQueue<E>	A blocking queue其中每个插入操作必须等待另一个线程相应的删除操作，反之亦然。
ThreadLocalRandom	与当前线程隔离的随机数生成器。
ThreadPoolExecutor	一个ExecutorService ，使用可能的几个合并的线程执行每个提交的任务，通常使用Executors工厂方法配置。
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy	被拒绝的任务的处理程序，抛出一个 RejectedExecutionException 。
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy	一个被拒绝的任务的处理程序，直接在 execute方法的调用线程中运行被拒绝的任务，除非执行程序已被关闭，否则任务被丢弃。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy	被拒绝的任务的处理程序，丢弃最旧的未处理请求，然后重试 execute ，除非执行程序被关闭，否则任务被丢弃。
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy	被拒绝的任务的处理程序静默地丢弃被拒绝的任务。

枚举摘要

Enum	描述
TimeUnit	A TimeUnit表示给定的粒度单位的持续时间，并提供了跨单位转换的实用方法，并在这些单元中执行定时和延迟操作。

异常摘要

异常	描述
BrokenBarrierException	当线程尝试等待处于断开状态的屏障或线程等待时进入断开状态时抛出异常。
CancellationException	异常表示由于任务被取消，无法检索值生成任务的结果，如FutureTask 。
CompletionException	在完成结果或任务的过程中遇到错误或其他异常时抛出异常。
ExecutionException	尝试检索通过抛出异常中止的任务的结果时抛出的异常。
RejectedExecutionException	异常通过抛出Executor当任务不能执行所接受。
TimeoutException	阻塞操作超时时抛出异常。

Package java.util.concurrent Description

实用程序类通常在并发编程中很有用。 这个包包括一些小的标准化可扩展框架，以及一些类，它们提供有用的功能，而不是繁琐或难以实现。 以下是主要组件的简要说明。 另请参阅java.util.concurrent.locks和java.util.concurrent.atomic软件包。

执行人员

接口 Executor是一个简单的标准化接口，用于定义线程类自定义子系统，包括线程池，异步I / O和轻量级任务框架。 根据使用的具体的Executor类，任务可以在新创建的线程，现有任务执行线程或线程调用execute中执行，并且可以顺序执行或同时执行。 ExecutorService提供了一个更完整的异步任务执行框架。 ExecutorService管理任务的排队和调度，并允许受控关闭。 ScheduledExecutorService子接口和关联接口增加了对延迟和周期性任务执行的支持。 ExecutorServices提供了排列异步执行方法的方法，表示为Callable ，结果轴承类型为Runnable 。 A Future返回函数的结果，允许确定执行是否已完成，并提供取消执行的方法。 A RunnableFuture是一个Future ，拥有一个run方法，在执行时，设置其结果。

实施。 类别ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor提供可调谐，灵活的线程池。 Executors类为执行程序的最常见种类和配置提供工厂方法，以及一些使用它们的实用方法。 基于Executors其他实用Executors包括具体的类别FutureTask，提供了Futures的共同可扩展的实现，以及ExecutorCompletionService ，它有助于协调异步任务组的处理。

类ForkJoinPool提供主要设计用于加工实例一个Executor ForkJoinTask和它的子类。 这些类采用一个工作窃取调度程序，它可以满足在计算密集型并行处理中经常保持的限制的任务的高吞吐量。

队列

ConcurrentLinkedQueue类提供了一个高效的可伸缩线程安全非阻塞FIFO队列。 ConcurrentLinkedDeque类是类似的，但另外支持Deque接口。

五个实现都java.util.concurrent支持扩展BlockingQueue接口中，定义阻塞put和take的版本： LinkedBlockingQueue ， ArrayBlockingQueue ， SynchronousQueue ， PriorityBlockingQueue和DelayQueue 。 不同的类涵盖了生产者 - 消费者，消息传递，并行任务和相关并发设计的最常见的使用上下文。

扩展接口TransferQueue和实现LinkedTransferQueue引入同步transfer方法（以及相关特征），其中生产者可以可选地阻止等待其消费者。

BlockingDeque接口扩展了BlockingQueue以支持FIFO和LIFO（基于堆栈）的操作。 LinkedBlockingDeque课程提供了一个实现。

定时

TimeUnit类提供了多个粒度（包括纳秒），用于指定和控制基于超时的操作。 软件包中的大多数类除了无限期的等待之外还包含基于超时的操作。 在所有使用超时的情况下，超时指定方法在指示超时之前应等待的最短时间。 实施做出“尽力而为”，在发现之后尽快检测超时。 然而，在超时检测到的时间和在该超时之后实际执行的线程之间可能经过不定期的时间。 接受超时参数的所有方法都将小于或等于0的值视为不等待。 要等待“永远”，可以使用Long.MAX_VALUE的值。

同步器

五类帮助常用的专用同步成语。

• Semaphore是一个经典的并发工具。
• CountDownLatch是一个非常简单但非常通用的实用程序，直到给定数量的信号，事件或条件成立为止。
• A CyclicBarrier是一种可复用的多路同步点，可用于某些类型的并行编程。
• A Phaser提供了可以用于在多个线程之间控制相位计算的更灵活的障碍形式。
• Exchanger允许两个线程在会合点交换对象，并且在多个管道设计中是有用的。

并发收藏

除了队列，这个包提供的集合实现在多线程环境中设计用于： ConcurrentHashMap ， ConcurrentSkipListMap ， ConcurrentSkipListSet ， CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet 。 当预期许多线程访问给定的集合时， ConcurrentHashMap通常优于同步的HashMap ，并且ConcurrentSkipListMap通常优于同步的TreeMap 。 甲CopyOnWriteArrayList优选同步ArrayList时的预期数量的读取和遍历的数量大大超过更新的数量的列表。

与此包中某些类使用的“并发”前缀是一个简写，表示与类似“同步”类的几个差异。 例如java.util.Hashtable和Collections.synchronizedMap(new HashMap())被同步。 但ConcurrentHashMap是“并发”。 并发集合是线程安全的，但不受单个排除锁的约束。 在ConcurrentHashMap的特定情况下，它可以安全地允许任意数量的并发读取以及可调整数量的并发写入。 当您需要通过单个锁来阻止对集合的所有访问时，“同步”类可能会有用，而不损害可扩展性。 在预期多个线程访问公共集合的其他情况下，“并发”版本通常是可取的。 并且当两个集合都是非共享的时候，不同步的集合是可取的，或者只有在持有其他锁时才可访问。

大多数并发收集实现（包括大多数队列）也与通常的java.util约定不同，因为它们的Iterators和Spliterators提供弱一致而不是快速失败遍历：

• 他们可能会同时进行其他行动
• 他们永远不会投掷ConcurrentModificationException
• 它们被保证能够在建筑物上存在一次元素，并且可能（但不能保证）反映施工后的任何修改。

内存一致性属性

Chapter 17 of the Java Language Specification定义了内存操作（例如共享变量的读取和写入） 之前的发生关系。 只有在写操作发生之前 ，一个线程的写入结果才能保证对另一个线程的读取可见。 synchronized和volatile构造以及Thread.start()和Thread.join()方法可以形成发生之前的关系。 尤其是：

• 在线程中的每个动作发生在该线程中的每个动作之前 ，程序的顺序将稍后。
• 在同一监视器的每个后续锁定（ synchronized块或方法条目） 之前，发生监视器的解锁（ synchronized块或方法退出）。 并且因为事件发生之前的关系是可传递的，所以在解锁之前的线程的所有动作都发生在所有线程锁定之后的所有动作之前 。
• 写入一个volatile字段发生在该同一字段的每个后续读取之前 。 写入和读取volatile字段具有与进入和退出显示器相似的内存一致性效果，但不要求互斥锁定。
• 在线程中调用start 发生在启动的线程中的任何动作之前 。
• 线索中的全部动作发生，之前的任何其他线程成功地从返回join该线程。

java.util.concurrent及其子包中的所有类的方法将这些保证扩展到更高级别的同步。 尤其是：

• 在将对象放入任何并发集合之前，线程中的操作发生在另一个线程中从该集合访问或删除该元素之后的操作之前 。
• 在Runnable到Executor之前，线程中的Executor 发生在其执行开始之前 。 同样为Callables提交到一个ExecutorService 。
• 由一个代表异步计算采取的行动Future 发生，之前通过对结果的检索后续行动Future.get()在另一个线程。
• 操作之前为“释放”同步器的方法，如Lock.unlock ， Semaphore.release和CountDownLatch.countDown 发生-前行动一个成功的“获取”方法如后续Lock.lock ， Semaphore.acquire ， Condition.await和CountDownLatch.await在另一个线程相同的同步对象。
• 对于每对经由成功交换对象的线程的Exchanger ，现有的行动exchange()在每个线程中发生，这些前向对应的后续exchange()在另一个线程。
• 调用CyclicBarrier.await和Phaser.awaitAdvance 之前的操作（以及其变体） 发生在屏障动作执行的动作之前，以及由屏障动作执行的动作发生在从其他线程中的相应await成功返回之后的动作之前 。

从以下版本开始：

1.5