在 Java 中创建并发列表

1. Java 中的驱动类
2. Java 中的线程类
3. 在 Java 中使用 run 方法

并发是在并行运行中运行程序或函数的过程。当多个线程在同一个方法上工作时，它可以减少时间并增加吞吐量。

Java 提供了 CopyOnWriteArrayList 类，它允许一种有效的 List 操作方式，并且这些函数以线程安全的方式工作。这意味着当两个或多个线程尝试操作列表时，给定的类允许以线程安全的方式进行读写操作。在内部，当修改列表接口的方法（例如 add 或 remove 函数）时，CopyOnWriteArrayList 的内容会被复制到新的内部副本中。此功能使其成为线程安全的并允许并行处理。

CopyOnWriteArrayList 类存在于 java.util.concurrent 包中。下面是一个代码块示例，演示了对给定类的操作。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ConcurrentListOperations {
  public static void main(String[] args) {
    List<Integer> temp_list = Arrays.asList(1, 2, 3);
    List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>(temp_list);
    new WriteThread("Writer", list).start();
    new ReadThread("Reader", list).start();
  }
}

class WriteThread extends Thread {
  private final List<Integer> list;
  public WriteThread(String name, List<Integer> list) {
    this.list = list;
    super.setName(name);
  }

  public void run() {
    int count = 4;
    int counter = 0;
    do {
      try {
        Thread.sleep(5000);
      } catch (InterruptedException ex) {
        ex.printStackTrace();
      }
      list.add(count++);
      System.out.println(super.getName() + " done");
      counter++;
    } while (counter != 5);
  }
}

class ReadThread extends Thread {
  private final List<Integer> list;
  public ReadThread(String name, List<Integer> list) {
    this.list = list;
    super.setName(name);
  }

  public void run() {
    while (true) {
      StringBuilder output = new StringBuilder("\n" + super.getName() + ":");
      for (Integer nextVal : list) {
        output.append(" ").append(nextVal);
      }
      System.out.println(output);
    }
  }
}

Java 中的驱动类

在上面的程序中，定义了三个类。带有 main 方法的第一个是驱动类，其他的用于运行。在 ConcurrentListOperations 类中，临时列表最初使用三个整数进行初始化。形成的 temp_list 被传递到 CopyOnWriteArrayList 构造函数，这是另一种类型的 ArrayList 类。

该类使用上面定义的值初始化数组。现在，copyOnWriteArrayList 的实例被传递给之前创建的线程类。这个类只会使列表线程安全；因此，允许对列表实例进行并行操作。

Java 中的线程类

两个线程类是 ReadThread 和 WriteThread。该类的实际工作是同时读写同一个列表。WriteThread 类扩展了 Thread 类，这是声明线程的一种方式。它有一个公共构造函数，用于将接收到的列表实例分配给局部变量并初始化线程名称。

线程的实际业务逻辑存在于它们的 run 方法中。要启动一个线程，在新创建的线程类实例上调用 start 方法。

在 Java 中使用 run 方法

在 WriteThread 类的 run 方法中，在循环条件中初始化一个计数器以跟踪 run 方法中 write 类的迭代。do-while 循环用于跟踪迭代运行的次数。

在条件块中，调用 Thread 类的 sleep 方法使线程在定义的时间内休眠。该函数使并行执行线程休眠一定的毫秒数。如果传递的毫秒数为负，则抛出 IllegalArgumentException，如果任何线程被中断，则抛出 InterruptedException。

add 方法用于通过并发线程在列表中添加元素。如果列表实例不允许该操作，它会抛出 UnsupportedOperationException。另一方面，如果指定元素的类与列表的类型不同，它会抛出 ClassCastException。如果指定值为 null，则抛出 NullPointerException，如果此元素的某些属性阻止添加元素，则抛出 IllegalArgumentException。

同样，在 ReadThread 类的 run 方法中，定义了一个构造函数；它初始化名称和列表。run 方法具有实际的 read 逻辑。StringBuilder 类用于在输出中进行操作。append 方法将在写入线程类中找到的输出与现有的输出相附加。

因此，read 和 write 操作同时发生并以上述格式打印在控制台中。写入线程休眠大约 5000 毫秒，与读取线程相比，写入器输出显示的次数更少。... 表示线程无休止地运行并打印相同的输出，因为没有进行 write 操作。一旦写入过程成功，读取线程现在会打印新添加的值。

输出：

Reader: 1 2 3 
..
Writer done
Reader: 1 2 3 4
...
Writer done
Reader: 1 2 3 4 5