多线程总结
当多个线程访问某一个类（对象或者方法）时，这个类始终都能表现出正确的行为，那么这个类（对象或者方法）就是线程安全的。
Synchronized
- 如果方法使用的synchronized关键字方法修饰时，当多个线程访问该方法时，获取到的是对象级别的锁，也就是以当前对象为锁，若不是同一个对象，就可以互不干扰的执行；如果同一个类中有多个方法被synchronized修饰，且被被修饰的方法同时被多线程访问，那么同时只可以有一个线程被执行，因为这几个方法的锁都是对象锁，只有一个
- 如果方法使用的static与synchronized关键字修饰后，当多个线程同时访问该方法时，获取到的锁是会是类级别的锁，也就是以当前类为锁，只可以有一个线程可以执行，其它线程需要等待执行
- synchronized修饰方法在指定锁时，可指定当前对象或其它对象或任意类；指定对象为锁时，对象中属性的变更不会影响锁；指定字符串为锁时，可以使用String对象，但不要使用字符串常量，使用String对象时，内容不能修改，会导致锁变更
- 锁重入：正在执行的线程在获取到锁时，如果去执行其它使用了同一把锁的方法时，是可以直接执行的
Volatile
- volatile关键字的主要作用是使变量在多个线程间可见
- 线程中引用的变量是一个副本，如果变量被volatile修饰，则当变量改变时，会强制线程执行引擎去主内存中读取
- volatile关键字虽然拥有多个线程间的可见性，但是不具备同步性（既原子性），只可以算是一个轻量级的synchronized，性能也比synchronized强很多，不会造成堵塞（很多开源框架都在用，比如Netty底层就大量使用的volatile）
- volatile一般用于多线程间的可见变量，并不能代替synchronized同步功能
notify()和wait()
都是Object类中的方法，所以所有对象都会有这两个方法，wait()会释放锁，notify()不会释放锁
同步类容器
同步类容器都是线程安全的，如Vector、HashTable等，虽然实现了线程安全，但严重降低了并发性，在多线程环境时，严重降低了应用程序的吞吐量
并发类容器
JDK5.0以后提供了多种并发类容器来代替同步类容器从而改善性能，专门针对并发设计，如使用ConcurrentHashMap来代替传统的HashTable，CopyOnWriteArrayList代替Voctor，以及并发的Queue等
ConcurrentHashMap
内部使用段（Segment）来表示不同的部分，每个段其实就是一个小的HashMap，每个都自己的锁，只要多个修改操作发行在不同的段上，它们就可以并发执行，如果把一个整体分成了16个段，也就是最高支持16个线程的并发修改操作，这也是在多线程场景时减少锁的粒度从而降低锁竞争的一种方案。并且在代码中大多共享使用了Volatile关键字声明，目的是第一时间获取修改的内容，所以性能非常好。
CopyOnWrite容器
CopyOnWrit即写时复制的容器，有两种：CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。通俗的理解就是当我们往一个容器里添加元素时，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后往新的容器中添加元素，添加完元素后，再将原容器的引用指向新的容器。这样做的好处是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素，所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器，适用于读多写少的场景
Queue
主要包含两类实现，ConcurrentLikedQueue和BlockingQueue
- ConcurrentLikedQueue是一个适用于高并发场景下的队列，通过无锁的方式，实现了高并发下的高性能
- BlockingQueue是一个基于链接节点的无界线程安全的阻塞队列，有子类：ArrayBlockingQueue（有界阻塞队列）、LinkedBlockingQueue（无界阻塞队列）、SynchronousQueue（没有缓冲，生产即直接消费的队列）、PriorityBlockingQueue（基于优先级的阻塞队列）、DelayQueue（带有延迟时间的队列）等
多线程中的设计模式
- Future模式：在有比较耗时的加载数据业务时，先返回一个包装数据对象，然后异步去加载数据，再将加载到的真实数据添加到包装数据对象中
- Master-Worker模式：常用的并行计算模式。它的核心思想是系统由两类进程协作工作：Master进程和Worker进程。Master负责接收和分配任务，Worker负责处理子任务。当各个Worker子进程处理完成后，会将结果返回给Master，由Master做归纳和总结。其好处是能将一个大任务分解成若干个小任务，并行执行，从而提高系统的吞吐量。
- 生产者-消费者模式：由负责生产数据的线程去生产数据，将数据存放在一个合集中，再由负责消费数据的线程从合集中取出数据，去做相应的业务逻辑，即可以提高执行效率，也可以将生产端和消费端解耦，提高灵活性。
Executor框架
为了更好的控制多线程，JDK提供了一套线程框架Executor，帮助开发人员有效地进行线程控制。它们都在java.util.concurrent包中，是JDK并发包的核心。其中有一个比较重要的类：Executors，它扮演着线程工厂的角色，通过它可以创建特定功能的线程池。分别有以下几个常用方法：
- newFixedThreadPool()方法，创建一个固定数量的线程池，线程数量始终不变，当有任务提交时，若有线程池中有空闲线程，则立即执行，若没有，则会被暂缓在一个任务队列中等待执行
- newSingleThreadExecutor()方法，创建只有一个线程的线程池，若线程空闲则执行任务，否则将任务暂缓在任务队列中
- newCachedThreadPool()方法，创建一个可根据实际情况调整线程个数的线程池，不限制最大线程数量（最大数量为Integer.MAX_VALUE），当有任务提交时，若有空闲的线程则执行任务，否则创建新的线程去执行，无任务的空闲线程会在60秒后自动回收
- newScheduledThreadPool()方法，创建一个可指定数量的线程池，返回一个ScheduledExecutorService对象，可以进行任务调度
- 当常用方法不能满足需求时，还可以自定义。上述所有方法都是新建了ThreadPoolExecutor或其子类对象，自定义时根据需要来新建ThreadPoolExecutor对象即可，ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue
workQueue, RejectedExecutionHandler handler)，参数含义分别为（初始化时的核心线程数，最大线程数，线程的空闲存活时间，时间单位，任务队列，任务队列满时的拒绝处理方法），不同的参数，不同的任务队列，会产生不同策略的线程池 - 在使用有界队列，如ArrayBlockingQueue时，当有新的任务需要执行，若线程池实际线程数小于corePoolSize时，则优先创建线程，若大于corePoolSize，则会将任务加入队列中，如果队列已满，则在总线程数不大于maximumPoolSize的前提下，创建新线程，若线程数大于maximumPoolSize，则执行拒绝策略，或其它自定义方式
- 在使用无界队列，如LinkedBlockingQueue时，除非系统资源耗尽，否则无界的任务队列不存在任务入列失败的情况，当有新任务到来，系统的线程数小于corePoolSize时，则新建线程执行任务，当达到corePoolSize后，就不会再新建，若仍有新的任务加入，而没有空闲线程资源，则任务直接放入列表中等待。所以，对无界队列的线程池来说，是无视maximumPoolSize参数的
