El paquete java.util.concurrent proporciona varias clases de sincronización que facilitan la coordinación entre hilos en aplicaciones concurrentes. A continuación se describen algunas de las principales herramientas de sincronización disponibles en este paquete:
Semaphore es una herramienta de concurrencia clásica que mantiene un conjunto de permisos. Los hilos intentan adquirir permisos y pueden bloquearse hasta que los permisos sean liberados por otros hilos. Es útil para controlar el acceso a recursos limitados.
CountDownLatch es una utilidad simple y común que permite a uno o más hilos esperar (bloquearse) hasta que un número determinado de señales, eventos o condiciones hayan ocurrido. Una vez que la cuenta regresiva llega a cero, todos los hilos en espera pueden continuar. Es importante tener en cuenta que CountDownLatch no se puede reutilizar después de que la cuenta regresiva haya finalizado.
CyclicBarrier es un punto de sincronización multidireccional reajustable que es útil en ciertos estilos de programación paralela. Se crea con un recuento de partes (hilos) que deben llegar a la barrera antes de que todos puedan continuar. Después de que el número especificado de partes ha llamado a await() en la barrera, todos los hilos en espera se liberan (desbloquean). CyclicBarrier puede reutilizarse para múltiples ciclos de sincronización.
Phaser proporciona una forma más flexible de barrera que se puede usar para controlar cálculos en fases entre varios hilos. Es una versión más versátil de CyclicBarrier, ya que permite que las partes (hilos) se registren y anulen su registro durante un período de tiempo, lo que provoca que el número de hilos necesarios antes de avanzar pueda cambiar dinámicamente.
Exchanger permite a dos hilos intercambiar un par de objetos, bloqueándolos hasta que se realice el intercambio. Es una alternativa de memoria bidireccional eficiente a SynchronousQueue, facilitando el intercambio directo de datos entre dos hilos.
Estas herramientas de sincronización ofrecen diversas formas de controlar y coordinar la ejecución de hilos en aplicaciones concurrentes, cada una adecuada para diferentes escenarios y necesidades de sincronización.
El paquete java.util.concurrent.ExecutorService sirve para gestionar y ejecutar tareas concurrentemente en un pool de hilos, simplificando la administracion de hilos y mejorando la eficiencia en aplicaciones concurrentes:
availableProcessors este ejemplo demuestra cómo utilizar ExecutorService para gestionar y ejecutar tareas concurrentemente en un pool de hilos, optimizando el uso de los recursos de la CPU disponibles en el sistema.
Callable La interfaz Callable define una tarrea ejecutada en ExecutorService, es similar en naturaleza a Runnable, pero puede: Devolver un resultado mediante genericos y Devolver una excepcion comprobada.
Estas herramientas proporcionan una abstracción de alto nivel para la programación concurrente en Java. Con ExecutorService y Callable, los se pueden escribir aplicaciones concurrentes más robustas y escalables, aprovechando eficientemente los recursos del sistema y mejorando el rendimiento general de las aplicaciones.
El Framework ForkJoin es una parte del paquete java.util.concurrent diseñada para aprovechar múltiples procesadores. Permite dividir una tarea grande en tareas más pequeñas (fork) y luego combinarlas (join).
ForkJoinTask Representa una tarea que se va a ejecutar en un ForkJoinPool. Las dos subclases mas comunes son RecursiveAction y RecursiveTask. RecursiveAction se usa cuando una tarea no devuelve un resultado. RecursiveTask se usa cuando una tarea devuelve un resultado. ForkJoinPool es un pool de hilos que ejecuta tareas.
Estas herramientas ofrecen una manera poderosa de estructurar y ejecutar operaciones concurrentes en Java, adaptándose eficientemente a entornos de múltiples núcleos y mejorando el rendimiento de las aplicaciones mediante la ejecución paralela de tareas complejas.