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Java中的并发包:常用的12种线程安全工具类功能快速索引

星辰君_9469

星辰君_9469

发布时间:2026-02-21 09:50:50

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来源于php中文网

原创

ConcurrentHashMap 不能用 put 替代 computeIfAbsent,因为 put 无条件覆盖,而 computeIfAbsent 仅在 key 不存在时执行一次 lambda 构造值,避免多线程重复创建对象,适用于缓存初始化等场景。

java中的并发包:常用的12种线程安全工具类功能快速索引

ConcurrentHashMap 为什么不能直接用 put 替代 computeIfAbsent

因为 put 是无条件覆盖,而 computeIfAbsent 在 key 不存在时才计算并插入——这在缓存初始化、单例工厂等场景里能避免重复构造对象。常见错误是写成:map.put(key, new ExpensiveObject()),结果多个线程同时触发,创建了多个实例。

  • 如果值构造开销大,必须用 computeIfAbsent,它内部加锁粒度更细,且保证只执行一次 lambda
  • putIfAbsent 只适合“已有现成值”的情况;computeIfAbsent 才是“按需生成”的正确姿势
  • JDK 8+ 才有 computeIfAbsent;JDK 7 只能手写双重检查 + putIfAbsent 循环重试

CountDownLatch 和 CyclicBarrier 都能等线程,区别在哪

看等待逻辑:一个等“事件完成”,一个等“人齐”。比如启动服务时要等 3 个模块初始化完毕,用 CountDownLatch;而多个线程要协作执行多轮计算(每轮都得等所有人到齐),就得用 CyclicBarrier。

  • CountDownLatch 是一次性门栓,countDown() 减到 0 后不可重置;CyclicBarrier 可复用,await() 返回即重置计数
  • CyclicBarrier 支持在所有人到达时触发一个 Runnable(比如汇总数据),CountDownLatch 没这能力
  • 如果某线程在 await() 时中断或超时,CyclicBarrier 会让所有等待线程抛 BrokenBarrierException,这是显式失败信号,别忽略处理

AtomicInteger 的 incrementAndGet 真的比 synchronized 快吗

在低竞争下快得多,高竞争下可能反而慢——因为底层依赖 CPU 的 cmpxchg 指令,反复失败重试会浪费 cycles。不是“用了原子类就一定高效”,要看实际线程争抢程度。

Java Api Extractor
Java Api Extractor

从 Java 项目中提取 Controller 层接口定义为 JSON 数据。

下载
  • 单核或极少线程更新时,AtomicInteger 基本无锁,性能碾压 synchronized
  • 上百线程高频更新同一个变量,CAS 失败率飙升,此时用 LongAdder(JDK 8+)更合适,它通过分段累加降低冲突
  • incrementAndGet 返回新值,getAndIncrement 返回旧值,别用反;很多 bug 就是因为没看清返回值语义

BlockingQueue 的 offer、put、add 到底该选哪个

看你要不要阻塞、要不要丢弃、要不要抛异常。这三个方法行为完全不同,混用会导致队列满时程序卡死或静默失败。

立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;

  • add(e):队列满时直接抛 IllegalStateException,基本不用,太暴力
  • offer(e):非阻塞,成功返回 true,满则返回 false,适合做快速试探
  • put(e):阻塞直到有空间,适合生产者不能丢数据的场景;但若消费者长期卡住,生产者线程会被 hang 住,得配超时用 offer(e, timeout, unit)
有些工具类表面相似,实际语义边界很窄——比如 CyclicBarrier 的“可重用”和 Phaser 的“动态注册”差着一层抽象;又比如 CopyOnWriteArrayList 只适合读远多于写的场景,写多时内存和 GC 压力会突然变大。用之前先想清楚:你真正要等的是什么,真正要保护的是哪块状态,真正不能容忍的是哪种失败。

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