java并发如何控制

控制Java并发的常见方法

使用synchronized关键字

synchronized是Java中最基础的同步机制，可以修饰方法或代码块，确保同一时间只有一个线程访问临界资源。

public synchronized void increment() {
    count++; // 线程安全操作
}

public void increment() {
    synchronized(this) {
        count++; // 同步代码块
    }
}

使用ReentrantLock

ReentrantLock提供更灵活的锁控制，支持公平锁、可中断锁和超时锁。

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

public void increment() {
    lock.lock();
    try {
        count++;
    } finally {
        lock.unlock(); // 确保锁释放
    }
}

使用volatile关键字

volatile保证变量的可见性，但不保证原子性，适合单一变量的轻量级同步。

private volatile boolean flag = false;

使用原子类（AtomicInteger等）

java.util.concurrent.atomic包提供原子操作类，如AtomicInteger，适合无锁编程场景。

private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

public void increment() {
    count.incrementAndGet(); // 原子操作
}

使用CountDownLatch

CountDownLatch用于等待多个线程完成任务后再继续主线程。

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

// 线程完成任务后调用
latch.countDown();

// 主线程等待
latch.await();

使用CyclicBarrier

CyclicBarrier让一组线程互相等待，到达屏障点后继续执行。

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, () -> {
    System.out.println("所有线程到达屏障");
});

// 线程调用
barrier.await();

使用Semaphore

Semaphore控制同时访问资源的线程数量，适合限流场景。

Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 允许3个线程同时访问

public void accessResource() throws InterruptedException {
    semaphore.acquire();
    try {
        // 访问资源
    } finally {
        semaphore.release();
    }
}

使用ThreadLocal

ThreadLocal为每个线程提供独立的变量副本，避免共享变量冲突。

private static ThreadLocal<Integer> threadLocalCount = ThreadLocal.withInitial(() -> 0);

public void increment() {
    threadLocalCount.set(threadLocalCount.get() + 1);
}

使用并发集合

java.util.concurrent包提供线程安全的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。

ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("key", 1);

使用CompletableFuture

CompletableFuture支持异步编程和任务组合，简化多线程协作。

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
    .thenApply(s -> s + " World")
    .thenAccept(System.out::println);

选择合适的方法

• 简单同步：synchronized或volatile。
• 复杂锁控制：ReentrantLock。
• 无锁编程：原子类。
• 线程协作：CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore。
• 线程隔离：ThreadLocal。
• 高性能集合：并发集合类。
• 异步任务：CompletableFuture。