Java类库中JSR 166的技术原理和后移
JSR 166是Java平台的一个重要标准，主要关注并发编程领域。这个标准定义了一套并发框架，用于简化多线程编程，并提供了各种并发工具和数据结构来支持高效且安全的并发操作。
JSR 166的技术原理包括以下几个方面：
1. 并发工具类：JSR 166提供了一系列并发工具类，如Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier等。这些工具类通过使用底层的AQS（AbstractQueuedSynchronizer）机制来实现同步和互斥。
2. 线程池：JSR 166引入了Executor框架，提供了线程池的支持。通过使用线程池，可以避免线程的频繁创建和销毁，提高程序的性能和资源利用率。
3. 原子变量：JSR 166提供了一套原子变量类，如AtomicInteger、AtomicLong等。这些类使用硬件级别的原子操作，确保对变量的读写操作是原子的，避免了多线程并发操作时的数据不一致问题。
4. 并发数据结构：JSR 166引入了一些并发数据结构，如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等。这些数据结构通过使用锁分离技术和无锁算法来实现高并发的读写操作。
5. Fork/Join框架：JSR 166引入了Fork/Join框架，用于解决一类特定的并行计算问题。该框架将问题划分为更小的子任务，然后并发执行这些子任务，并将结果进行合并，从而实现高效的并行计算。
JSR 166的技术原理使得开发人员可以更方便地编写高效且线程安全的并发程序。下面是一个简单的Java代码示例，演示了如何使用JSR 166提供的并发工具类：
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class ConcurrentExample {
public static void main(String[] args) {
Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 创建一个信号量，初始许可数为3
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Worker(i, semaphore).start(); // 创建10个工作线程并启动
}
}
static class Worker extends Thread {
private int id;
private Semaphore semaphore;
public Worker(int id, Semaphore semaphore) {
this.id = id;
this.semaphore = semaphore;
}
public void run() {
try {
semaphore.acquire(); // 获取一个许可
System.out.println("Worker " + id + "正在工作");
Thread.sleep(1000);
semaphore.release(); // 释放一个许可
System.out.println("Worker " + id + "工作完成");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
这个例子中，创建了一个信号量对象，初始许可数为3。然后创建10个工作线程，并在每个线程中获取一个许可，执行工作，然后释放许可。由于信号量的初始许可数为3，因此同时最多只能有3个线程获取到许可，并执行工作。其他线程需要等待前面的线程释放许可后才能获取到许可并执行工作。通过使用信号量，我们可以限制并发执行的线程数，控制系统的负载和资源利用。
