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java多线程

2020-08-11 21:37:21   42  举报

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AI智能生成

java并发编程

java

jvm

jmm

并发

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大纲/内容

多线程基础

使用线程的方法

实现Runnable 接口

实现callable 接口

继承 Thread 类

基础概念

基础线程机制

三种 Executor

CachedThreadPool

FixedThreadPool

SingleThreadExecutor

Daemon

sleep()

yield()

中断

InterruptedException

interrupted()

Executor 的中断操作

互斥同步

实现方式

synchronized

ReentrantLock

比较

1. 锁的实现

2. 性能

3. 等待可中断

4. 公平锁

5. 锁绑定多个条件

使用选择

线程之间的协作

join()

wait

wait()

notify()

notifyAll()

await

signal

signalall

线程的状态

新建

NEW

可运行

RUNNABLE

阻塞

BLOCKED

无限期等待

WAITING

期限等待

TIME_WAITING

死亡

TERMINATED

线程常见的状态

park

park 的线程的状态为wait

守护线程

线程的分类

守护线程

为所有非守护线程提供服务的线程，任何一个守护线程都是所有非守护线程的保姆

当所有的非守护线程退出后，守护线程也会退出

非守护线程

也就是用户线程，我们通常使用的线程都是用户线程

注意

thread.setDaemon()必须在 thread.start()之前调用，否者会报错

Daemon 线程产生的线程也是守护线程

场景

1.为其他线程提供服务的线程

2.或者在任何情况下，程序结束后，该线程必须任何关闭

3.线程必须正确关闭的情况下不能使用守护线程，如io读写操作，数据库操作

案例

jvm的垃圾回收线程

JUC相关

线程池

降低资源消耗

提高响应速度

提高线程的可管理型

ThreadPoolExecutor

线程池分类

newFixedThreadPool

可重用的固定数量的线程池

newCachedThreadPool

使用单个 worker线程的 Executor

newSingleThreadExecutor

会根据需要创建线程的线程池

阻塞队列

ArrayBlockingQueue

一个由数组实现的FIFO有界阻塞队列

ArrayBlockingQueue有界且固定，在构造函数时确认大小，确认后不支持改变

在多线程环境下不保证“公平性”

实现

Reentrantlock

condition

LinkedBlockingQueue

基于链接，无界的FIFO阻塞队列

PriorityBlockingQueue

支持优先级的无界阻塞队列

默认情况下元素采用自然顺序升序排序，可以通过指定Comparator来对元素进行排序

DelayQueue

SynchronousQueue

LinkedTransferQueue

LinkedBlockingDeque

atomic

基本类型类

用于通过原子的方式更新基本类型

AtomicBoolean

原子更新布尔类型

AtomicInteger

原子更新整型

AtomicLong

原子更新长整型

数组

通过原子的方式更新数组里的某个元素

AtomicIntegerArray

原子更新整型数组里的元素

AtomicLongArray

原子更新长整型数组里的元素

AtomicReferenceArray

原子更新引用类型数组里的元素

引用类型

如果要原子的更新多个变量，就需要使用这个原子更新引用类型提供的类

AtomicReference

原子更新引用类型

AtomicReferenceFieldUpdater

原子更新引用类型里的字段

AtomicMarkableReference

原子更新带有标记位的引用类型

字段类

如果我们只需要某个类里的某个字段，那么就需要使用原子更新字段类

AtomicIntegerFieldUpdater

原子更新整型的字段的更新器

AtomicLongFieldUpdater

原子更新长整型字段的更新器

AtomicStampedReference

原子更新带有版本号的引用类型

Java并发集合

子主题

核心关键字

synchronized

1.每个对象都有对象头

Mark  World

其中mark world 有3位存放了和锁相关信息

Klass pointer

4个字节的数组长度

2.synchronized 修饰在不同的的地方锁的对象是不一样的

修饰在静态方法上锁的是类对象

修饰在方法是锁的就是this 也就是当前的这个对象

锁具体的对象就是具体的对象

3.锁的分类

1.偏向锁

如果开启了锁偏向那么默认是偏向锁，这样线程进入的时候不用获取锁了

2.轻量级锁

多线程无竞争使用的是轻量级锁

3.自旋锁

多线程有轻量级竞争可以使用自旋锁去优化

4.重量级锁

如果

4.锁的升级

volatile

final

场景

1.修饰类，代表类不可被继承

2.修饰方法代表方法不可被子类重写，但是可以被重载

3.修饰变量，表示变量不可被修改

 基本变量值不可被修改

对象其应用指向的对象不可被修改

问题

为什么局部内部类或者匿名内部类，只能访问局部final变量

1.匿名内部类或者局部内部类，都是会产生新的类，变量的传递其实是以构造方法的形式传递过去的

2.如匿名内部类多线程，其实是开启了新的栈帧，当本栈帧运行结束后，新开启的线程还需要使用该变量

3.所以内部类其实是使用的是局部变量的一个拷贝

4.为了保持变量的一致性使用final 修饰保证其不会被修改从而保证了变量的一致性，这其实是设计上的一种妥协

JMM

组成

主内存

工作内存

特性

可见性

原子性

有序性

内存之间的交互操作

原子性操作

lock

unlock

read

load

use

assign

store

write

上述基本操作必须遵守的规则

long 和dubbo 的特殊性

先行发生原则

情况

单线程下的 happens-before

多线程下的 happens-before

发生关系

程序次序规则

管程锁定规则

volatile变量规则

传递规则

线程启动规则

线程中断规则

线程终结规则

对象终结规则

内存屏障

LoadLoad 屏障

StoreStore 屏障

LoadStore 屏障

StoreLoad 屏障

缓存一致性解决方案

总线锁机制

缓存锁机制

关键问题

线程间如何通信

线程间如何同步

基础概念

并行与并发

并行

concurrent

并发

parallel

同步与异步

同步

需要等到结果返回才能继续执行的是同步

异步

不需要等待结果返回就能继续执行的是异步

线程上线文切换

线程的cpu 实现片用完

垃圾回收

有更高优先级的线程需要运行

线程自己调用了 sleep  yeild wait join park sycnorized  lock 等方法

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