Java线程（七）：JUC包同步集合及JUC总结练习

一、JUC包同步集合

1、日常使用的集合，如ArrayList 、 HashMap 等是不安全的

2、在迭代集合的时候不能对集合作修改。

3、案例：

package com.newThread;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/**
*
* CollectionModifyExceptionTest.java
*
* @title 集合异常测试，同步集合类
* @description
* 		1-在迭代集合的时候不能对集合作修改：
* 		2-CopyOnWriteArrayList 允许迭代时可以修改与删除
* @author SAM-SHO
* @Date 2014-8-31
*/
public class CollectionModifyExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
//		Collection<User> users = new CopyOnWriteArrayList<User>();

Collection<User> users = new ArrayList<User>();
users.add(new User("张三",28));
users.add(new User("李四",25));
users.add(new User("王五",31));

Iterator <User>itrUsers = users.iterator();
//迭代集合
while(itrUsers.hasNext()){
System.out.println("aaaaaaaaaaa");
User user = (User)itrUsers.next();
if("张三".equals(user.getName())){
users.remove(user);
} else {
System.out.println(user);
}
}
}
}

1）分析：报错，java.util.ConcurrentModificationException 。

2）modCount为操作集合的次数，如集合增加三个元素，则为3，删除一个后为4。expectedModCount 为一迭代前modCount的值。迭代的时候，next()-->checkForComodification()-->modCount != expectedModCount
抛出 ConcurrentModificationException。

3）在迭代集合的时候不能对集合作修改。但是JUC包的 CopyOnWriteArrayList 可以解决。

二、JUC总结练习

1、阻塞队列的使用：

package com.test;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/*
*     第一题：现有的程序代码模拟产生了16个日志对象，并且需要运行16秒才能打印完这些日志，
*     请在程序中增加4个线程去调用parseLog()方法来分头打印这16个日志对象，
*     程序只需要运行4秒即可打印完这些日志对象。
*     原始代码如下：
*/
public class ThreadLogTest {

public static void main(String[] args){

//创立阻塞队列
final BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(1);

for(int i=0;i<4;i++){
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
while(true){
try {
String log = queue.take();//队列取值
parseLog(log);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

}).start();
}

System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000));
/*模拟处理16行日志，下面的代码产生了16个日志对象，当前代码需要运行16秒才能打印完这些日志。
修改程序代码，开四个线程让这16个对象在4秒钟打完。
*/
for(int i=0;i<16;i++){  //这行代码不能改动
final String log = ""+(i+1);//这行代码不能改动
{
try {
queue.put(log);//主线程队列放值
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//		     			ThreadLogTest.parseLog(log);
}
}
}

//parseLog方法内部的代码不能改动
public static void parseLog(String log){
System.out.println(log+":"+(System.currentTimeMillis()/1000));

try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}

}

2、生产者与消费者

package com.test;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.Semaphore;

/*
*  第二题：现成程序中的Test类中的代码在不断地产生数据，然后交给TestDo.doSome()方法去处理，
*       就好像生产者在不断地产生数据，消费者在不断消费数据。
*       请将程序改造成有10个线程来消费生成者产生的数据，这些消费者都调用TestDo.doSome()方法去进行处理，
*       故每个消费者都需要一秒才能处理完，程序应保证这些消费者线程依次有序地消费数据，只有上一个消费者消费完后，
*       下一个消费者才能消费数据，下一个消费者是谁都可以，但要保证这些消费者线程拿到的数据是有顺序的。
*       原始代码如下：
*/
public class ProduceAndConsumeTest {

public static void main(String[] args) {

final Semaphore semaphore = new Semaphore(1);//并发交通灯（Lock也可以）

//同步队列（阻塞队列都可以实现）
//			final SynchronousQueue<String> queue = new SynchronousQueue<String>();
final BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(1);

for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new Runnable(){

@Override
public void run() {
try {
semaphore.acquire();//拿到阻塞

String input = queue.take();//从队列中拿

String output = TestDo.doSome(input);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + output);

semaphore.release();//释放
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

}
}).start();

}

System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000));
for(int i=0;i<10;i++){  //这行不能改动
String input = i+"";  //这行不能改动
try {
queue.put(input);//往队列中放入
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//				String output = TestDo.doSome(input);
//				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + output);
}
}
}

//不能改动此TestDo类
class TestDo {
public static String doSome(String input){

try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
String output = input + ":"+ (System.currentTimeMillis() / 1000);
return output;
}
}

3、同步集合：

package com.test;

import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/*
*第三题：现有程序同时启动了4个线程去调用TestDo.doSome(key, value)方法，
*		由于TestDo.doSome(key, value)方法内的代码是先暂停1秒，然后再输出以秒为单位的当前时间值，
*		所以，会打印出4个相同的时间值，如下所示：
4:4:1258199615
1:1:1258199615
3:3:1258199615
1:2:1258199615
请修改代码，如果有几个线程调用TestDo.doSome(key, value)方法时，
传递进去的key相等（equals比较为true），则这几个线程应互斥排队输出结果，
即当有两个线程的key都是"1"时，它们中的一个要比另外其他线程晚1秒输出结果，
如下所示：
4:4:1258199615
1:1:1258199615
3:3:1258199615
1:2:1258199616
总之，当每个线程中指定的key相等时，这些相等key的线程应每隔一秒依次输出时间值（要用互斥），
如果key不同，则并行执行（相互之间不互斥）。原始代码如下：
*/
//不能改动此Test类
public class Test extends Thread{

private ThirdTestDo testDo;
private String key;
private String value;

public Test(String key,String key2,String value){
this.testDo = ThirdTestDo.getInstance();
/*常量"1"和"1"是同一个对象，下面这行代码就是要用"1"+""的方式产生新的对象，
以实现内容没有改变，仍然相等（都还为"1"），但对象却不再是同一个的效果*/
//			this.key = key; 这样就可以互斥，是同一个引用
this.key = key+key2; //这边是不同的的引用
this.value = value;
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
Test a = new Test("1","","1");
Test b = new Test("1","","2");
Test c = new Test("3","","3");
Test d = new Test("4","","4");
System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000));
a.start();
b.start();
c.start();
d.start();

}

public void run(){
testDo.doSome(key, value);
}
}

class ThirdTestDo {

private ThirdTestDo() {}
private static ThirdTestDo _instance = new ThirdTestDo();
public static ThirdTestDo getInstance() {
return _instance;
}

//		private ArrayList<Object> keys = new ArrayList<Object>();
private CopyOnWriteArrayList<Object> keys = new CopyOnWriteArrayList<Object>();//使用线程安全

public void doSome(Object key, String value) {
Object o = key;
if(!keys.contains(o)) {//contains 就是equals 集合中没有该对象
keys.add(o);//往集合装东西，当有线程在遍历时，这时就会报错，所以换容器

}else{
//
for(Iterator<Object> its = keys.iterator(); its.hasNext(); ) {//遍历集合
try {
Thread.sleep(20);//慢点迭代，这样就可以并发集合操作
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

Object obj = its.next();
if(obj.equals(o)){
o = obj;//这时的 obj 与  key 即是我们需要的一组对象
}
}
}

synchronized (o)//锁定该对象

// 以大括号内的是需要局部同步的代码，不能改动!
{
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(key+":"+value + ":"
+ (System.currentTimeMillis() / 1000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

}