如何获取并发list在java中

原创

mob64ca12f8a724 2024-08-06 13:32:40 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mob64ca12f8a724的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

如何获取并发List在Java中

在多线程编程中，安全地处理共享数据是一个重要且棘手的问题。Java提供了多种工具来支持并发编程，其中之一是并发集合框架。本篇文章将探讨如何使用CopyOnWriteArrayList来实现线程安全的List操作。我们将提供一个项目方案，包括代码示例、类图和序列图。

项目背景

在一个多线程环境中，如果多个线程同时访问和修改一个列表，可能会导致数据不一致或运行时异常。为了保证数据的一致性，我们可以使用Java的并发集合，例如CopyOnWriteArrayList。这种数据结构适合于读多写少的场景，因为它通过在每次写操作时复制整个数组来实现线程安全。

方案设计

我们将设计一个简单的任务调度器，它使用CopyOnWriteArrayList来存储待执行的任务。每个任务都是一个实现了Runnable接口的对象。调度器将并发执行这些任务。

类图

classDiagram
    class Task {
        +run(): void
    }
    
    class TaskScheduler {
        -tasks: CopyOnWriteArrayList<Task>
        +addTask(task: Task): void
        +executeTasks(): void
    }

代码示例

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

class Task implements Runnable {
    private String taskName;

    public Task(String taskName) {
        this.taskName = taskName;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Executing task: " + taskName);
        try {
            Thread.sleep(1000); // 模拟任务执行时间
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        System.out.println("Completed task: " + taskName);
    }
}

class TaskScheduler {
    private CopyOnWriteArrayList<Task> tasks = new CopyOnWriteArrayList<>();

    public void addTask(Task task) {
        tasks.add(task);
    }

    public void executeTasks() {
        for (Task task : tasks) {
            new Thread(task).start();
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        TaskScheduler scheduler = new TaskScheduler();

        // 添加任务
        scheduler.addTask(new Task("Task 1"));
        scheduler.addTask(new Task("Task 2"));
        scheduler.addTask(new Task("Task 3"));

        // 执行任务
        scheduler.executeTasks();
    }
}

序列图

sequenceDiagram
    participant Main
    participant Scheduler as TaskScheduler
    participant TaskHandler as Task

    Main->>Scheduler: addTask(Task 1)
    Main->>Scheduler: addTask(Task 2)
    Main->>Scheduler: addTask(Task 3)
    Main->>Scheduler: executeTasks()
    Scheduler->>TaskHandler: start(Task 1)
    Scheduler->>TaskHandler: start(Task 2)
    Scheduler->>TaskHandler: start(Task 3)
    TaskHandler->>TaskHandler: run()
    TaskHandler->>Main: Completed task