并发
- 并发编程
计算机能运行多个程序，不同的程序在不同的单独的进程中运行
- 串行与并行
串行是大家排队一个一个来，并行是大家一起上
- 并发编程目的
摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这一定律揭示了信息技术进步的速度。 让程序充分利用计算机资源 加快程序响应速度（耗时任务、web服务器） 简化异步事件的处理
- 并发编程适用场景
任务会阻塞线程，导致之后的代码不能执行：比如一边从文件中读取，一边进行大量计算的情况 任务执行时间过长，可以划分为分工明确的子任务：比如分段下载 任务间断性执行：日志打印 任务本身需要协作执行：比如生产者消费者问题
- 上下文切换
1、cpu为线程分配时间片，时间片非常短（毫秒级别），cpu不停的切换线程执行，在切换前会保存上一个任务的状态，以便下次切换回这个任务时，可以再加载这个任务的状态，让我们感觉是多个程序同时运行的
2、上下文的频繁切换，会带来一定的性能开销
# 减少上下文切换的开销
1、无锁并发编程：多线程竞争锁时，会引起上下文切换，所以多线程处理数据时，可以用一些办法来避免使用锁，如将数据的ID按照Hash算法取模分段，不同的线程处理不同段的数据
2、CAS：Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据，而不需要加锁。使用最少线程
3、使用最少线程：避免创建不需要的线程，比如任务很少，但是创建了很多线程来处理，这样会造成大量线程都处于等待状态
4、协程：在单线程里实现多任务的调度，并在单线程里维持多个任务间的切换
- 死锁代码案例
public class DeadLockDemo {
private static final Object HAIR_A = new Object();
private static final Object HAIR_B = new Object();
public static void main(String[] args) {
new Thread(()->{
synchronized (HAIR_A) {
try {
Thread.sleep(50L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (HAIR_B) {
System.out.println("A成功的抓住B的头发");
}
}
}).start();
new Thread(()->{
synchronized (HAIR_B) {
synchronized (HAIR_A) {
System.out.println("B成功抓到A的头发");
}
}
}).start();
}
}
- 查看是否发生死锁
# 打开cmd
# 输入jps
15472 Jps
14068 RemoteMavenServer36
18964 RemoteMavenServer36
12424
17276 DeadLockDemo
# 输入jstack 17276
Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-0":
waiting to lock monitor 0x000001f2d00c9f00 (object 0x000000071b79edb8, a java.lang.Object),
which is held by "Thread-1"
"Thread-1":
waiting to lock monitor 0x000001f2d00c9e00 (object 0x000000071b79eda8, a java.lang.Object),
which is held by "Thread-0"
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread-0":
at com.xdclass.synopsis.DeadLockDemo.lambda$main$0(DeadLockDemo.java:19)
# 方式2
# cmd输入jconsole
# 选择不安全连接
- 模拟线程不安全操作
# 创建10个线程，10个线程同时对1个变量操作，每次执行的结果不一致
public class UnSafeThread {
private static int num = 0;
private static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
/**
* 每次调用对num进行++操作
*/
public static void inCreate() {
num++;
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(()->{
for (int j = 0; j < 100; j++) {
inCreate();
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//每个线程执行完成之后，调用countDownLatch
countDownLatch.countDown();
}).start();
}
while (true) {
if (countDownLatch.getCount() == 0) {
System.out.println(num);
break;
}
}
}
}
