Java併發總結

時間 2019-11-11

標籤 java 併發總結欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

Java併發

進程

進程是程序的一次執行過程，是系統運行程序的基本單位，所以進程是動態的。系統運行一個程序便是一個進程從建立，運行到消亡的過程。java

在 Java 中，當咱們啓動 main 函數時其實就是啓動了一個 JVM 的進程，而 main 函數所在的線程就是這個進程中的一個線程，也稱主線程。緩存

線程

線程與進程類似，但線程是一個比進程更小的執行單位。一個進程在其執行的過程當中能夠產生多個線程。與進程不一樣的是同類的多個線程共享進程的堆和方法區資源，但每一個線程有本身的程序計數器、虛擬機棧和本地方法棧，因此係統在產生一個線程，或是在各個線程之間做切換工做時，負擔要比進程小得多，也正由於如此，線程也被稱爲輕量級進程。多線程

一個進程中能夠有多個線程，多個線程共享進程的堆和方法區 (JDK1.8 以後的元空間)資源，可是每一個線程有本身的程序計數器、虛擬機棧和本地方法棧。併發

總結：線程是進程劃分紅的更小的運行單位。線程和進程最大的不一樣在於基本上各進程是獨立的，而各線程則不必定，由於同一進程中的線程極有可能會相互影響。線程執行開銷小，但不利於資源的管理和保護；而進程正相反函數

Java線程生命週期和狀態

線程死鎖

多個線程同時被阻塞，它們中的一個或者所有都在等待某個資源被釋放。因爲線程被無限期地阻塞，所以程序不可能正常終止。工具

public class DeadLockDemo {
    private static Object resource1 = new Object();//資源 1
    private static Object resource2 = new Object();//資源 2

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (resource1) {
                System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource2");
                synchronized (resource2) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
                }
            }
        }, "線程 1").start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (resource2) {
                System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource1");
                synchronized (resource1) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
                }
            }
        }, "線程 2").start();
    }
}

避免線程死鎖

咱們只要破壞產生死鎖的四個條件中的其中一個就能夠了。線程

破壞互斥條件
這個條件咱們沒有辦法破壞，由於咱們用鎖原本就是想讓他們互斥的（臨界資源須要互斥訪問）。
破壞請求與保持條件
一次性申請全部的資源。
破壞不剝奪條件
佔用部分資源的線程進一步申請其餘資源時，若是申請不到，能夠主動釋放它佔有的資源。
破壞循環等待條件
靠按序申請資源來預防。按某一順序申請資源，釋放資源則反序釋放。破壞循環等待條件。

sleep() 方法和 wait() 方法區別和共同點

二者最主要的區別在於：sleep 方法沒有釋放鎖，而 wait 方法釋放了鎖。
二者均可以暫停線程的執行。
Wait 一般被用於線程間交互/通訊，sleep 一般被用於暫停執行。
wait() 方法被調用後，線程不會自動甦醒，須要別的線程調用同一個對象上的 notify() 或者 notifyAll() 方法。sleep() 方法執行完成後，線程會自動甦醒。或者可使用wait(long timeout)超時後線程會自動甦醒。

調用 start 方法方可啓動線程並使線程進入就緒狀態，而 run 方法只是 thread 的一個普通方法調用，仍是在主線程裏執行。code

synchronized關鍵字最主要的三種使用方式：

修飾實例方法: 做用於當前對象實例加鎖，進入同步代碼前要得到當前對象實例的鎖
修飾靜態方法: :也就是給當前類加鎖，會做用於類的全部對象實例，由於靜態成員不屬於任何一個實例對象，是類成員（ static 代表這是該類的一個靜態資源，無論new了多少個對象，只有一份）。因此若是一個線程A調用一個實例對象的非靜態 synchronized 方法，而線程B須要調用這個實例對象所屬類的靜態 synchronized 方法，是容許的，不會發生互斥現象，由於訪問靜態 synchronized 方法佔用的鎖是當前類的鎖，而訪問非靜態 synchronized 方法佔用的鎖是當前實例對象鎖。
修飾代碼塊: 指定加鎖對象，對給定對象加鎖，進入同步代碼庫前要得到給定對象的鎖。

總結： synchronized 關鍵字加到 static 靜態方法和 synchronized(class)代碼塊上都是是給 Class 類上鎖。synchronized 關鍵字加到實例方法上是給對象實例上鎖。儘可能不要使用 synchronized(String a) 由於JVM中，字符串常量池具備緩存功能！對象

線程池

線程池提供了一種限制和管理資源（包括執行一個任務）。每一個線程池還維護一些基本統計信息，例如已完成任務的數量。blog

使用線程池的好處：

下降資源消耗。經過重複利用已建立的線程下降線程建立和銷燬形成的消耗。
提升響應速度。當任務到達時，任務能夠不須要的等到線程建立就能當即執行。
提升線程的可管理性。線程是稀缺資源，若是無限制的建立，不只會消耗系統資源，還會下降系統的穩定性，使用線程池能夠進行統一的分配，調優和監控。

實現Runnable接口和Callable接口的區別

若是想讓線程池執行任務的話須要實現的Runnable接口或Callable接口。 Runnable接口或Callable接口實現類均可以被ThreadPoolExecutor或 ScheduledThreadPoolExecutor執行。二者的區別在於 Runnable 接口不會返回結果可是 Callable 接口能夠返回結果。

備註：工具類Executors能夠實現Runnable對象和Callable對象之間的相互轉換。（Executors.callable（Runnable task）或Executors.callable（Runnable task，Object resule））。

執行execute()方法和submit()方法的區別

execute() 方法用於提交不須要返回值的任務，因此沒法判斷任務是否被線程池執行成功與否；
submit() 方法用於提交須要返回值的任務。線程池會返回一個Future類型的對象，經過這個Future對象能夠判斷任務是否執行成功，而且能夠經過future的get()方法來獲取返回值，get()方法會阻塞當前線程直到任務完成，而使用 get（long timeout，TimeUnit unit）方法則會阻塞當前線程一段時間後當即返回，這時候有可能任務沒有執行完。