Java 多线程
多线程
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线程与进程
进程：运行中的程序，属于操作系统级别的
- 1.进程是资源分配的基本单位
- 2.进程中包含多个线程，线程共享进程资源
- 3.线程是处理器调度的基本单位
线程状态
线程的状态有7种，如下
当启动一个线程就会进入就绪状态（ready-to-run），当线程获取到了CPU资源即开始执行，此算为获取CPU资源可能会存在多个线程竞争CPU资源的情况，谁抢到了谁就执行
多线程的问题
分析多线程问题时可以使用Java JDK自带的工具来分析class字节码文件
命令：javap -verbose *.class
命令会将字节码文件翻译成Java的代码指令
安全性问题
安全性是多线程最核心的问题
在多线程中，线程之间的执行顺序是难以确定的，所以有限单线程的问题，在多线程中可能就会出现奇诡的现象。那么多线程的安全性就是线程能够按照预期执行出正确的结果
线程安全性问题的关键在于：多个线程会同时请求相同的资源，如果没有做安全操作比如synchronized或者加锁，那么当多个线程在获得CPU时间片进行操作时，操作的指令和结果在栈中，而数据在局部变量池中是在堆中，操作完了结果还没有写入堆，那么就会出现冲突，数据都还在各自的操作栈中
什么情况下会出现线程安全问题
- 1.多线程环境
- 2.多线程之间共享资源
- 3.对资源进行非原子性操作（什么是原子性操作，命令不可分割即操作只有一条指令一个字节码指令，比如写就不是原子性的，先num=num++会读比如指令iconst_
，然后写比如指令iadd，最后存比如指令putfield）
线程安全性的解决办法
活跃性问题
活跃性问题有三种：
- 死锁
- 饥饿与公平
- 性能
死锁
即多个线程相互占用资源谁都不释放导致线程都无法执行
饥饿
- 高优先级的线程吞噬所有低优先级线程的CPU时间片导致，低优先级的线程一直无法被执行
- 线程被永久堵塞在一个等待进入同步块的状态
- 等待线程永远不被唤醒
如何尽量避免饥饿的方法
- 设置合理的优先级（设置优先级时尽可能使用Thread.MIN_PRIORITY参数而不是直接写数字，这样能避免不同平台具体优先级数量大小的差异)
- 使用锁来代替synchronizaed(因为synchronized是看CPU的时间片，基本看天，而锁则可以自己去更好的控制)
活锁
即多个线程相互礼让资源却导致谁都没有被执行
多线程编程
锁
任何对象都可以作为锁，那么锁信息又存在在对象的什么地方呢？
答案是：存在在对象头中
对象头中的信息：
1.Mark Word --->保存了锁信息，当然Mark Word内容不止锁信息
2.Class Metadata Address-->指向对象的类型地址
3.Array Length 数组对象还会保存数组长度信息
轻量级锁
多个线程可以同时进入同步代码块，即多个线程能够同时获取锁。线程进入后会自旋（就是while（true）)不断地请求以获取执行锁，其实这步也是会耗费CPU资源的
偏向锁
每次获取锁和释放锁会浪费资源，但很多情况下，竞争锁不是由多个线程，而是由一个线程在使用。mark word会记录很多信息（线程id，Epoch，是否是偏行锁，锁标志位），偏行锁就是每次使用完之后不会像一般锁会立即释放锁，而是等待竞争出现，就是有别的线程在竞争时才会释放。也就是当执行完后不释放锁，再次进入时如果还是同一个线程就继续执行，不用去获得锁，只有当别的线程执行竞争锁，偏向锁才会去释放锁。
偏向锁的使用场景：这样当只有单线程在访问同步代码块
重量级锁
当一个锁进入后，其他的锁必须等待，synchronized就是重量级锁
重入锁
重入锁：比如有两个锁（两个synchronized块）当同一个线程拿到第一个锁的方法调用第二个方法时也可访问，而不是有了第一把锁就不能再次获得第二个方法的锁
synchronized
synchronized就是内置锁也是重入锁，内置锁即所有的对象都可以作为锁，而每个对象的内置锁都是互斥的，即只能有一个对象拿到锁，其他没有锁的对象就都不能访问。
当synchronized修饰普通方法时，内置锁就是当期的实例
当synchronized修饰静态方法时，内置锁就是当前的Class字节码对象
当synchronized修饰块时，内置锁就是指定的synchronized（object）指定的对象
Volatile
本博客为Swagger-Ranger的笔记分享，文中源码地址： https://github.com/Swagger-Ranger
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posted on 2019-04-08 13:13 Swagger-Ranger 阅读(226) 评论(0) 编辑 收藏 举报
