Java 线程池学习（一）

发表于 2019-12-28 更新于 2019-12-29

声明：本文基于 JDK1.8

引子

线程池的作用

减少资源开销

线程可以重用，减少每次创建线程、销毁线程的开销。
提高响应速度

每次请求到来，由于线程已经创建好，故可以直接执行任务。
提高线程的可管理性

线程过多会占用大量资源，导致 OOM 等问题，同时会造成相互之间竞争。线程池可以对线程的创建与停止、线程的数量等加以控制，提高系统稳定性。
提供定期、延时等功能

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JDK8 HashMap 扩容后是如何移动链表元素的？

发表于 2019-12-25

问题描述

我们知道，当 HashMap 中的元素达到一定值（这个值称作 threshold）后，会进行扩容，扩容后，数组的长度会变成原始数组的两倍，需要把原始数组中的元素重新散列到新数组中（这个过程称作 rehash）。

例如，原始 Node 数组的长度为 16 时，哈希值为 2, 18, 34, 50, 66 的元素都会被放在数组下标为 2 的位置。扩容后，新 Node 数组的长度变为 32，这些元素将会被分别放到不同的位置：

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JDK8 Integer 之 numberOfLeadingZeros 和 numberOfTrailingZeros

发表于 2019-12-24

问题描述

最近翻看 JDK8 源码，发现 Integer 的两个有意思的方法：numberOfLeadingZeros 和 numberOfTrailingZeros。

这两个方法作用很好理解，就是返回一个二进制整数最左边或最右边连续的0的个数。

普通人的解法

粗略地想了下，我应该会这么实现：

public static int getIntegerLeadingZeros(int i) {
    if (i < 0)
        return 0;
    if (i == 0)
        return 32;
    int c = 0;
    while (i > 0) {
        i >>>= 1;
        c++;
    }
    return 32 - c;
}

public static int getIntegerTrailingZeros(int i) {
    if (i == 0)
        return 32;
    int c = 0;
    while (i != 0) {
        i <<= 1;
        c++;
    }
    return 32 - c;
}

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JDK8 ConcurrentHashMap 用 CAS 取代 Segment 锁

发表于 2019-12-23

ConcurrentHashMap 锁粒度

JDK8 中，ConcurrentHashMap 的锁粒度变小，不再是对 Segment 加锁，而是对桶的头结点加锁，这样大大提高的并发的性能。

那么在没有锁的情况下，如何保证多个线程的 put 不会相互覆盖？

无锁实现：for 循环 + CAS

CAS，即 compareAndSwap，原子的执行比较并交换的操作：当前内存值如果和预期值相等，则将其更新为目标值，否则不更新。

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用 Java 中的 wait 和 notify 实现简单的生产者消费者模型

发表于 2019-12-22

问题定义

生产者消费者问题（英语：Producer-consumer problem），也称有限缓冲问题（英语：Bounded-buffer problem），是一个多进程/多线程同步问题的经典案例。

生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。

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Java 线程间协作：wait、notify、notifyAll

发表于 2019-12-21

方法定义

在 Java 中，在线程中调用 wait() 方法，将阻塞等待其他线程的通知（其他线程调用 notify() 方法或 notifyAll() 方法），在线程中调用 notify() 方法或 notifyAll() 方法，将通知其他线程从 wait() 方法处返回。

Object 是所有类的超类，它有 5 个方法组成了等待/通知机制的核心：notify()、notifyAll()、wait()、wait(long)和 wait(long，int)。

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Java HashMap 中为何需要 hash() 方法？

发表于 2019-12-17 更新于 2019-12-18

源码解释

在 Java 的 HashMap 源码中，put() 和 get() 方法会首先获取 key 的哈希值。

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}