一 基础概念
CPU核心数与线程数的关系:
核心数与线程数比例为1:1 例如4核,可以同时跑4个线程,Intel提供超线程,一个CPU核心可以模拟两个虚拟核心 因此 比例数可以是 1:2关系
CPU 时间片轮转机制(RR调度):
一个CPU,假设100个线程, 对CPU运行时间进行切片,每一片时间5ms, 每一片执行一个线程,100个线程耗时500ms,时间太短,超出感知范围
进程与线程:
进程:操作系统运行时进行资源分配的最小单位,
线程:CPU调度的一个最小单位
并行与并发:
并行:多个线程同时运行,
并发:与时间相关,单位时间的并行量,通过时间片轮转机制
上下文切换:
正在运行的线程A结束运行,将相关参数存储,此时调用线程B开始进入CPU工作,B的参数被取出,一存一取,该过程被称为上下文切换,耗费大约20000个CPU的时间周期。
Java天生是多线程:
二 线程使用:
Java 中实现线程的方法:
1 继承Thread类,2 实现Runnable接口,3 Callable接口。
区别:Thread 是真正的线程类,Runnable和Callable 则是任务类,由线程执行的任务
线程启动:thread.start,
常用方法:stop()方法导致线程直接结束,线程锁 句柄等无法释放;
interrupt():中断线程,给当前线程的 interrupt参数设置为true;需要线程执行方法中响应该参数
这种方式被称为协作式;
join 方法:获得运行权
yeid 方法:时间片到期
线程间的共享和协作
共享:
synchronize 关键字
用处:同一时刻,只能有一个线程处于方法或同步块中,用于控制两个线程访问同一个变量的访问顺序
用法:可以用在方法中声明(本质上是锁当前对象this),也可以锁对象,
类锁:static synchronize修饰 锁的是类的Class对象(static 是类属性,所有的Class实体类都相同,因此虚拟机中的该类 都被锁住了)
Tips 非相同对象的synchronize 无法共享, 相同对象的synchronize 可以共享,类无法共享
协作:
wait 线程进入阻塞状态 释放锁
notifyAll 唤醒全部被启动的线程
notify 只唤醒一个线程 随机的
ThreadLocal 线程隔离
可以实现线程间变量的拷贝共享,每个线程在自身生命周期内都会有一个该对象的拷贝;即使static 修饰的,空间换时间,保证线程安全。
synchronize的不足,线程获取锁的过程 无法中断,无法尝试获取锁机制,因此引入Lock 显式锁:
Lock 本质是个接口,获取释放都需要手动
可重入锁:可以重复获取的锁,允许一个线程 反复 多次的获取锁
锁的公平和非公平:
公平锁:多个线程申请一个锁的时候,先申请的先拿到;
非公共锁:多个线程申请一个锁的时候,后来的可能更有机会拿到锁
读写分离实现
Condition接口实现 wait和 notify 功能