并发复习提纲

进程，线程，协程

进程是系统运行一个应用的基本单位，安卓中一个应用程序就是一个进程。
线程是比进程更小的执行单位，一个进程可以多个线程，安卓中一般有一个主线程，如果要执行其他耗时的操作（获取网络）就要开启另一个线程来执行这些操作，否则会报错。
协程是更轻量级的线程，一个线程可以有多个协程，协程不是被操作系统内核所管理的，而是完全由程序所控制，没有线程上下文切换的开销。

多线程的问题及使用

因为线程之间的切换和调度的成本小于进程，同时在多核cpu的时代，线程上下文切换的开销减少了，所以使用多线程比较好。
多线程有可能遇到的问题：内存泄漏，上下文切换，死锁。

线程的生命周期，状态

线程有六个状态，下图是《Java 并发编程艺术》4.1.4 节的内容

线程状态

生命周期的图，随着代码的执行会变成不同状态。

sleep方法和wait方法的区别

• sleep方法被用于线程停止一段时间，wait方法用于线程之间的交互
• sleep会在一定时间内返回，wait需要等待其他线程执行notify方法来唤醒
• sleep不会释放锁，wait会释放锁。

调用start方法会执行run方法，为什么不直接执行run方法

有一个新建的线程，处于new状态。如果要进入运行状态，就要执行start方法，而在执行start方法的时候，会自动执行run方法，然后进入运行状态。如果直接执行run方法，就是在主线程执行run方法，并不是在某个线程中执行他，实际上并不是多线程。

生产者消费者模式

生产者：生产数据的一方
消费者：处理数据的一方
缓冲区：消费者不是直接使用生产者的数据，生产者把数据放到缓冲区，消费者从缓冲区拿到数据
优点：完成了解耦，消费者跟生产者之间没有直接的联系了，消费者要数据的时候，直接从缓冲区拿，就不用麻烦消费者立即生产。生产者生产的速度也不会影响到消费者的处理。

上下文切换

一般线程的数量大于cpu核心的数量，那么不可能每个线程都能同时运行，肯定存在有几个线程无法运行的。这个时候就通过分配时间片并轮转，分配到时间片的线程就进入运行中状态，没有时间片就变成就绪状态，在切换时间片的时候，当前线程会保留下自己的状态，下次再次切换到这个线程就直接运行原来的状态。任务从保留到再次加载就是一次上下文切换。

线程死锁

多个线程被阻塞，一个或多个线程同时等待某个资源被释放，一直阻塞下去，程序就不可能正常终止。
举例子：一个线程A持有一个资源a，一个线程B持有一个资源b。线程A需要申请资源b，线程B需要申请资源a，但是又不放手自己的资源，就一直僵在这，就变成线程死锁了。
线程死锁必备的四个条件
1.互斥条件：该资源任意时刻只能有一个线程占领
2.请求与保持条件：一个线程请求资源阻塞时，对已经获得的资源不放手
3.不剥夺条件：线程已获得的资源在没有使用完前，不会被其他线程剥夺，只有自己使用完毕才会释放资源。
4.循环等待条件：若干个线程形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

破坏死锁只要破坏四个条件之一就可以。
1.互斥条件：这个没办法
2.请求与保持条件：一次性申请所有资源
3.不剥夺条件：占用资源的线程如果申请不到资源，就主动释放自己持有的资源
4.循环等待条件：按序申请资源，释放资源就反序释放。

Sychnorized，volitate

Sychnorized解决的是多个线程之间访问资源的同步性，被它修饰过得变量或者代码块在任意时候都只能被一个线程访问。
Sychnorized修饰静态方法是“类锁”，要获取到类，就像双重锁单例中那样，修饰非静态方法是对象锁，锁的是对象。
volitate可以让其他线程看到修饰数据，即保证了可见性。同时volitate禁止jvm的指令重排，来保证有序性。这点可以在双重锁机制的单例模式体现。
两者区别：

• volitate是轻量级实现，sychnorized是重量锁，所以volitate性能会更好一点。
• volitate只能修饰变量，sychnorized可以修饰方法，代码块
• volitate保证数据的可见性，不保证原子性。sychnorized都保证
• volitate主要解决变量在多个线程之间的可见性，sychnorized解决多个线程之间访问资源的同步性。

乐观锁，悲观锁

乐观锁：总是假设最好的情况，假设当自己拿数据的时候别人不会修改，所以不会上锁，更新的时候会判断一下别人有无修改过这个数据。
悲观锁：总是假设最坏的情况，假设自己拿数据的时候别人都会修改，所以上锁，让别人想拿数据就要进入阻塞状态。sychnorized就是个例子。
乐观锁适用于多读的场景，悲观锁适用多写的场景。

ThreadLocal

为每个线程提供一个独立的变量副本，解决变量并发访问的冲突问题。

安卓中的handle要获取当前线程的looper对象，而每个线程之间的looper是不一样的，所以用ThreadLocal来获取和保存当前的looper。

ThreadLocal内存泄露问题：ThreadLocalMap使用的key是弱引用，value是强引用。如果key被回收掉了，就会出现key为null的entry，value一直都不会被垃圾回收器回收掉，就有可能内存泄漏。ThreadLocalMap调用set，get，remove方法后会自动清理key为null的情况，来防止内存泄漏。

线程池

如果每次请求就要申请一个线程来完成，结束后销毁掉，就会造成资源上的浪费。线程池就是减少创建线程的次数，提高利用率。每个线程可以反复执行不同的任务。
优点：

• 降低资源消耗。 通过复用创建过的线程来降低消耗
• 提高响应速度。 任务到来可以直接调用线程来完成，不需要等待线程的创建
• 提高线程的管理性。 无限制创建线程，会影响系统的稳定性，利用线程池可以统一来管理。

创建线程池

可以创建四种类型的ThreadPoolExecutor
FixedThreadPool：固定数量的线程池，创建一个固定线程数量的线程池，线程数量不会更改，如果有一个任务来了，有空闲的线程就去处理，没有就把任务放到任务队列中。
SingleThreadPool：单独线程的线程池，创建一个线程的线程池，如果任务来了，线程空闲就去处理，没空就把任务放到任务队列中，用先进先出的形式来取出任务。
CachedThreadPool：线程池的线程数量不确定，如果任务来了，有空闲的线程的话，就复用空闲线程，如果没有线程，就创建一个线程，处理完不把他销毁，让他等待下一次复用。
ScheduledThreadPool：给一个固定大小的线程池，可以周期性执行任务或者延时执行任务。

ThreadPoolExecutor重要参数

corePoolSize：核心线程数定义了最小可以同时运行的线程数量。
maximumPoolSize：最大可以运行的线程数量
workQueue：任务队列，当任务来时判断当前运行的线程数量有无达到核心线程数，达到了就把任务放到任务队列中。

四种饱和策略

拒绝(Abort）：抛出RejectedExecutionException异常来拒绝新任务的请求
抛弃（Discard）：抛弃掉该任务
抛弃最老的任务（Discard-oldest）：抛弃掉最早的（优先级最高的）没处理的任务，然后处理新任务
CallerRuns策略：这个策略不会抛弃任务，会去到调用Executor的线程执行任务，比如我在main线程中创建线程池来处理，饱和后会去main线程处理任务。因为main线程要处理任务，那么就暂时不提交任务先，就导致新任务的提交速度比较慢。

执行execute和submit方法区别

• execute方法用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被执行。
• submit方法用于提交要返回值的任务，线程池返回一个future类型的对象，通过这个对象来判断是否执行成功。

提交任务后的流程

用一张网图来说明，execute方法执行的流程

image.png