Java - 并发编程实践(读书笔记)

 

[注] 同步机制保证：1）原子性 2）内存可见性；

　　Volatile变量只能保证：1）可见性； - 恰当的同步，同步的弱形式，确保对一个变量的更新以可预见的方式告知其他线程。

 

[注] 用锁来协调访问变量时，每次访问变量都需要用同一个锁。锁不仅仅是关于同步与互斥的，也是关于内存可见的。

　　为了保证所有线程都能够看到共享的、可变变量的最新值，读取和写入线程必须使用公共的锁进行同步。

 

[注] Java提供的内部锁是可重进入的，因为线程在试图获取它自己占有的锁时，请求会成功。重进入（Reenter）意味着锁的请求是基于"每线程"，而不是基于"每调用"；

 

[注] **本地(基于栈的)变量，不会被跨线程共享，因此不需要同步； 

　　　　每个线程都会有一个栈内存，其存储的变量只能在其所属线程中可见，栈内存可以理解为线程的私有内存；

 

[注] 线程中断是一个协作机制，每一个线程都有一个boolean类型的中断状态，在中断的时候，这个中断状态被设置为true。

　　阻塞库函数，比如：Thread.sleep()和Object.wait(),试图监测线程何时被中断，它们对中断的响应表现为：清除中断状态，抛出InterruptedException，这表示阻塞操作因为中断而提前结束。

 

[注] Volatile变量 vs 锁 ：

　　Volatile变量与锁相比是更轻量的同步机制，它们不会引起上下文的切换和线程调度。然而，Volatile变量与锁相比有一些局限性：

　　尽管它们提供了相似的可见性保证，但是它们不能用于构建原子化的复合操作。这意味着当一个变量依赖其他变量时，或者当前变量的新值依赖于旧值时，是不能用Volatile变量的。

[注] 原子变量类 vs 锁 ：

　　原子变量比锁更精巧，更轻量，因为它不会引起线程的挂起和重新调度；

　　CAS:compare and set; 非阻塞算法;

 　  术语:检查并运行

[注] 条件队列：

　　Object中的wait、notify、notifyAll方法构成了内部条件队列的API；

　　一个对象的内部锁与它的内部条件队列是相关的，为了能够调用对象X的任一个条件队列方法，必须持有对象的锁；

　　条件谓语涉及状态变量，状态变量是由锁保护的，所以测试条件谓语之前，必须先持有锁；

　　* 锁、条件谓语和条件变量之间的三元关系，涉及条件谓词的变量必须由锁保护，检查条件谓词时以及调用wait和notify时，必须持有锁对象；

　　状态依赖方法的规范式：

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void stateDependentMethod() throws InterruptedException{     //条件谓语必须被锁守护     synchronized(lock){         while(!conditionPredicate()){             lock.wait();         }         //现在，对象处于期望的状态中     } }

　　Obejct.wait 内部流程：

　　　　1) 会自动释放锁，并请求OS挂起当前线程，让其他线程可以获得该锁进而修改对象的状态；

　　　　2) 线程被唤醒时，wait会重新请求与条件队列相关联的锁；

　　Object.notify：JVM从条件队列中等待的众多线程中挑选出一个并把它唤醒；

　　Object.notifyAll：JVM唤醒条件队列中等待的所有线程；（通常使用notifyAll）

[注] 一个公平的条件队列可以确保线程从等待集中释放的相对顺序，内部条件队列并不提供公平队列，显式的Condition可以提供公平/非公平队列的选择；

 

[注] Condition是显式的条件队列（await、signal、signalAll等方法），一个Condition与一个单独的Lock相关联，Lock.newCondition()可以创建一个Condition；

[注] Lock：显式锁，可中断的锁获取请求，中断将抛出InterruptedException;

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public boolean sendOnShareLine(String message) throws InterruptedException{     lock.lockInterruptibly();     try{         return cancellableSendOnSharedLine(message);     }finally{         lock.unlock();     } }   private boolean cancellableSendOnSharedLine(String message)     throws InterruptedException{ ... }

　　

　　阻塞队列 BlockingQueue : LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、PriorityBlockingQueue
　　　　1)阻塞方法：put()、take()
　　　　2)非阻塞方法：offer()、poll()


　　Executor框架 - 任务执行框架：将任务的提交与任务的执行体进行解耦，可以简单的为给定的任务制定执行策略。

　　　　类库提供了一个灵活的线程池实现：ThreadPoolExecutor，以及一些有用的预设配置，可以通过 Executors 中的静态工厂方法创建一个线程池：

　　　　newFixedThreadPool

　　　　newCachedThreadPool

　　　　newScheduledThreadPool

　　　　newSingleThreadExecutor

　　为了解决执行服务的生命周期问题，ExecutorService 接口扩展了Executor，添加了一些用于生命周期管理的方法，同时还有一些用于任务提交的便利方法。

　　想要使用Executor，还必须能够将任务描述为Runnable。Executor框架使用Runnable作为其任务的基本表达形式。

　　　　- Runnable 只是相当有限的抽象，run方法不能返回值或者抛出受检查的异常；

　　　　- Callable 可携带结果的任务，可以把其他类型的任务封装成一个Callable；

　　一个Executor执行的任务的生命周期有4个阶段：创建、提交、开始和完成。

　　Future 用以描述"任务"的生命周期，提供方法来获得任务的结果、取消任务以及检查任务是否已经完成还是被取消。

　　有很多种方法可以创建一个描述任务的Future：

　　　　- 将一个Runnable或一个Callable提交给executor,然后得到一个描述任务执行的Future,如：ExecutorService.submit()方法；

　　　　- 显示为给定的Runnable或Callable实例化一个FutureTask；

　　

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public interface Callable<V>{     V call() throws Exception; }   public interface Future<V>{     boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);     boolean isCancelled();     boolean isDone();     V get() throws InterruptedException,ExecutionException,CancellationException;     V get(long timeout,TimeUnit unit)         throws InterruptedException,ExecutionException,CancellationException,TimeoutException; }

　　

 可参考文章：

　　Java并发编程实战读后感 http://www.jianshu.com/p/c072cb0b4763

　　并发编程网-高质量并发译文 http://ifeve.com/doug-lea/