Item 81: Prefer concurrency utilities to wait and notify

#81 wait と notify よりコンカレンシーユティリティを選ぶべし

• Java5以降、以前はwaitやnotifyで行っていた処理が高レベルなコンカレンシーユーティリティでできるようになった。これらを代わりに使うべきである。
• 高レベルなコンカレンシーユーティリティは3つに分けられる。
  • Executor フレームワーク（Item80）
  • concurrent collection。List、Map、Queueに並列処理がうまくできるように実装されたものがこれに当たる。これらは内部で同期がなされるため、ロックしても単に処理が遅くなるだけである。この部品は状態に依存する変更処理（state-dependent modify operations）に適している。concurrent collections の登場によって、synchronized collections はお払い箱となった。
  • synchronizers。synchronizers は他のスレッドの処理完了を待つなど、他と強調した動きを可能にする。有名なのは、CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier、Exchanger、Phaserなど。
• CountDownLatch を使用したコードは以下のようになる。timeメソッドについて説明すると、ready が3回 countDown されると、ready のawait が解けて、startNanosが計測されて、start の countDown が1回なされて actionが走り、そして、各スレッドで done の countDown がなされて、3つすべてでcountDownされたらdoneのawaitが解けて、かかった時間が返される仕組み。このメソッドはスレッド数が第2引数で指定されていた数より少ない場合は処理が終わらない（thread starvation deadlock）。

package tryAny.effectiveJava;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CountDownLatchTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Executor e = Executors.newFixedThreadPool(3); // ここの引数をtimeの第2引数の値未満にすると処理が終わらない。

        System.out.println(time(e, 3, () -> System.out.println("a")));

    }

    // Simple framework for timing concurrent execution
    public static long time(Executor executor, int concurrency, Runnable action) throws InterruptedException {
        CountDownLatch ready = new CountDownLatch(concurrency);
        CountDownLatch start = new CountDownLatch(1);
        CountDownLatch done = new CountDownLatch(concurrency);
        for (int i = 0; i < concurrency; i++) {
            executor.execute(() -> {
                ready.countDown(); // Tell timer we're ready
                try {
                    start.await(); // Wait till peers are ready
                    action.run();
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                } finally {
                    done.countDown(); // Tell timer we're done
                }
            });
        }
        ready.await(); // Wait for all workers to be ready
        long startNanos = System.nanoTime();
        start.countDown(); // And they're off!
        done.await(); // Wait for all workers to finish
        return System.nanoTime() - startNanos;

    }
}

• wait と notify についてはもはや新しく書かれたコードで見ることはない。レガシーなコードの保守で見ることはあるかもしれない。
• wait と notify についての要約だけ書くと、
  • waitはwhile ループの中で使うこと。
  • notifyよりnotifyAllを使うべき。notifyを使うときは、スレッドの生存に気を付けて使用せねばならない。