java多线程-Thead线程学习记录笔记

 // 方式一 继承线程 Thread
    public class ThreadDemoOne extends  Thread{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("继承 Thread ==> 相关业务逻辑");
            super.run();
        }
    }

1.3.2 实现接口Runnable （无返回值）

   // 方式二 实现接口Runnable （无返回值）
    public class ThreadDemoTwo implements  Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("实现接口Runnable ==>相关业务逻辑");
        }
    }

1.3.3 实现接口Callable （带返回值）

// 方式三 实现接口Callable （带返回值）
    public class ThreadDemoThree implements Callable{

        @Override
        public Object call() throws Exception {
            System.out.println("实现接口Callable ==>相关业务逻辑");
            return null;
        }
    }

1.4线程执行的流程

从程序发出指令之后cpu执行的简短流程

图形：

二、多线程带来的安全性问题

特性：原子性、有序性、可见性

原子性：多线程的不确定性，对资源的抢夺是不确定的，比如：多线程count++中

有序性：这个就涉及到指令重排序。涉及到cpu的高速缓存L1 L2、代码的顺序和执行的顺序不一定是一样的。针对一个变量。在cpu中如果需要，可能会优先运行。new Person -->指令分为三步

可见性：a理论上，所有的资源应该是需要从内存中读取，但是由于cpu高速缓存，导致修改之后的数据没有回写给内存。b：指令优化等 volatile 可以处理这种问题。 true -->另开线程 false

三、如何解决安全性问题

3.1 基本概念

针对带来的安全性问题，我们可以采用相关的策略。更多API可以查看第四点

原子性：automicXXX，synchronized,lock
有序性： volatile 、lock、BlockingQueue
可见性： volatile ，共享变量、final、synchronized

可见性涉及到cpu内部高速缓存，导致内存数据未及时更新。多线程之间数据的不可见性。

volatitle:解决可见性，防止cpu缓存，让缓存失效。

3.2 如何自己实现上锁操作

1.怎么实现一个锁？需要考虑什么问题呢？如下：

1.条件互斥，共享资源（cas）
cas实现
2.等待队列（抢夺资源的线程存放）
BlockingQueue，链表
3.阻塞
sleep/wait/join/park
4.唤醒
notify/notifyall/unpark

四、线程相关使用工具

4.1相关同步API（了解）

线程同步类 CountDownLatch   Semaphore  CyclicBarrier  
并发集合类 ConcurrentHashMap .ConcurrentSkipListMap , CopyOnWriteArrayList ，BlockingQueue 
线程池： Executors  
锁：StampedLock（1.8引入）  ReentrantLock 
原子操作：LongAdder （1.8引入，比AtomicLong 好）
  // 实现runnable，或者继承Thread ,返回异常给调用方捕捉。如果实现（Callable接口可以返回参数就不用了）
         Thread.currentThread().setUncaughtExceptionHandler();

4.2线程池相关的知识点（掌握）

线程使应用能够更加充分合理地协调利用CPU 、内存、网络、1/0 等系统资源。线程的创建需要开辟虚拟机栈、本地方法枝、程序计数器等线程私有的内存空间。在线程销毁时需要回收这些系统资源。频繁地创建和销毁线程会浪费大量的系统资源，增加并发编程风险。另外，在服务器负载过大的时候，如何让新的线程等待或者友好地拒绝服务？这些都是线程自身无法解决的。所以需要通过线程池协调多个线程，并实现类似主次线程隔离、定时执行、周期执行等任务。

4.2.1 ThreadPoolExecutor相关参数

corePoolSize：常驻核心数。不会销毁的线程
maximumPool：线程池能够容纳同时执行的最大线程数
keepAliveTime：线程池中的线程空闲时间，当空闲时间达到keepAliveTime 值时，线程会被销毁
TimeUnit：keepAliveTime的时间单位通常是TimeUnit.SECONDS 。
workQueue：缓存队列。当请求数大于线程池能够容纳同时执行的最大线程数时。进入缓存队列
ThreadFactory：线程工厂，分组名称。方便后期出问题时精确定位
handler：执行拒绝策晤的对象。当缓存队列达到上限时，开始执行拒绝策略 RejectedExecutionHandler

4.2.2 线程池提供静态创建

//创建持有足够线程的线程池支持给定的并行度， 并通过使用多个队列减少竞争
Executors.newWorkStealingPool

//maximumPoolSize 最大可以至Integer. MAX_VALUE， 是高度可伸缩的线程池，
Executors.newCachedThreadPool

//最大卫Integer.max_value 不回收线程相比Timer , Schedu l edExecutorService 更安全，
功能更强大， 与newCachedThreadPool 的区别是不回收工作线程。
Executors.newScheduledThreadPool

//建个单线程的线程池，相当于单线程串行执行所有任务， 保证接任务的提交顺序依次执行。
Executors.newSingleThreadExecutor

//输入的参数即是固定线程数，既是核心线程
数也是最大线程数， 不存在空闲线程，所以keepAliveTime 等于O
Executors.newFixedThreadPool

4.2.3猜想一下线程池的实现原理

我们是不是可以自己弄呢？

1.明确为何需要线程池?

池化技术，防止高并发时，资源上面的耗尽和重复创建。限流保护机制

2. 线程池的如何设计呢？

线程执行时，run方法完成就会结束，如何创建线程不销毁呢？

1.死循环
2 不能无限循环。需要阻塞
3 保证有任务就执行，没有任务就阻塞

基本上就是按着这个进行的

4.2.4其他

第一题问：如何实现一个订阅发布呢？

答：阻塞队列，原理：notify/wait

第二题：怎么算是线程执行完成呢？

答：run 方法运行完成

第三：线程的状态有几种。两种等待的区别

答：共六种， new ,runabled,waitting ,TIMED_WAITING.block ,terminated. ==> waitting 需要唤醒，属于被动唤醒，TIMED_WAITING超时等待==>约定时间之后，自己会自动唤醒，属于主动唤醒

第四：什么是可重入锁

答：就是方法调用方法，递归，可以共用同一把锁，不会发生死锁，ReentrantLock 和synchronized 都属于可重入锁

第五：synchronized 和 ReentrantLock 的区别

答：

都属于可重入锁。

特性==>
synchronized 非公共锁， ReentrantLock 支持fair and no fair
synchronized 被动释放锁，ReentrantLock 主动释放锁

synchronized 属于关键字， ReentrantLock 属于对象。

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Java多线程

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