多线程

《Java核心技术》《JAVA9 并发编程实战》幕布看书大纲
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线程介绍、线程创建、线程管理、线程安全、线程同步、同步机制、执行器、并发集合

线程:操作系统调度的最小单元,一个进程中可以有多个线程,这些线程拥有各自的计数器、堆栈和局部变量等属性,并且能够访问共享内存变量。
为什么使用线程:
1.多线程分解任务,减少程序响应时间
2.与进程相比,线程创建和切换的开销更少,同时多线程在数据共享方面效率很高
3.多CPU多核计算机支持多线程´那个执行,可以提高CPU利用率
4.可以简化程序结构,是程序便于维护和理解

线程的状态

  1. new 新创建,还未调用start()方法。
  2. Runnable 可运行状态,一旦调用start()方法,就变成了这个状态,但是否运行取决于系统。
  3. Blocked 阻塞状态,线程被阻塞暂时不活动。
  4. Waiting 等待状态,不活动,不运行任何代码,系统释放当前线程资源去执行其他任务。等待线程调度器重新激活。
  5. Timed waiting 超时等待状态,可以在指定时间自行返回
  6. Terminated 终止状态,表示当前线程执行完毕①run方法执行完毕正常退出②未捕获异常终止了run方法。
    线程状态转换示意图

    一些概念:
    临界区:是一个用于访问共享资源的代码块,在同一时刻只能有一个线程执行
    竞态条件:线程间共享资源的情形称作竞态条件
    同步:即当有一个线程在对内存进行操作时,其他线程都不可以对这个内存地址进行操作,直到该线程完成操作, 其他线程才能对该内存地址进行操作,而其他线程又处于等待状态,实现这种状态就叫同步
    同步机制
    synchronized/Lock/Lock.condition/StampedLock;Semaphore/CountDownLatch/CyclicBarrier/Phaser/Exchanger/CompletableFuture

线程创建

1.继承Thread,重写run()方法
2.实现Runnable接口,实现run()方法
3.实现Callable接口,实现run()方法(配合线程池使用)
一个小知识 Callable和Runnable相比①callable可以在任务结束后提供一个返回值②callable的call方法可以抛出异常③运行callable可以拿到一个Future对象,表示异步计算的结果(如果调用future.get()会造成线程阻塞,直到call方法返回结果)
一个小知识一般创建使用实现接口而不是继承Thread,因为一个类应该在他需要被加强或者是修改的时候才会被继承。

一些api

sleep(time)a.sleep会让线程睡眠,进入等待状态,直到时间结束。也可以用TimeUnit.SECONDS.sleep(time)来让当前线程睡眠。
setDeamon() a.setDeamon()将当前这个线程a设置为守护线程,当其他线程都结束运行之后,他也结束运行。但是调用要在a.start()方法之前
join()联合线程,a.join()当前线程会进入到等待阶段,等a运行完了之后,当前线程再接着运行。
interrupt()请求中断线程
interrupted()检测当前线程是否中断,调用这个方法会影响当前线程状态。如果在中断状态,会将中断属性设置为false
isInterrupted()当前线程是否在中断状态 true中断,false不中断

ThreadFactory:是一个接口,提供一个接收Runnable参数的创建线程的方法 newThread(Runnable),可以自己管理线程初始化,管理创建线程的个数、状态等。

ThreadGroup:一个实现了UncaughtExceptionHandler接口的类,可以管理线程比如当前活跃线程个数,每个线程的状态和处理未捕获异常的处理。他可以由多个线程或其他ThreadGroup组成,是一个树形结构。要自己重写uncaughtException()方法。

ThreadLocal<T>

是一个Key-value形式存储数据的类,用来数据隔离,数据绑定在线程上,多个线程之间修改不会相互影响。key是当前threadLocal对象的hash值,value是指定的泛型类的值。调用threadLocal.set()方法,其实就是将值设置给线程thread的属性threadLocals,这个属性的类型是一个数组中存了key-value的entry。

线程安全

线程同步

线程同步主要目的是为了多个线程访问共享数据时保持数据可见性、执行原子性和有序性。
1.可见性:
volatile修饰符修饰变量,可以让所有线程修改可见。让编译器和虚拟机知道这个变量是可以被另一个线程并发更新的。这个关键字不能保证操作的原子性,所以如果只对变量做赋值操作,那么可以用volatile
final关键字,修饰基本数据类型初始化后值不可变,引用类型初始化后指向的对象不可变,但对象的属性可变。存储在堆内存中。
加锁

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