JAVA 高并发多线程学习笔记
Java并发及高并发
一：cpu多级缓存
1:为什么要使用多集缓存
cpu的处理速度比主存的速度快太多了，cpu大多数情况都是在等待主存的io，为了减少cpu的等待时间，所以加入缓存;
2:如何工作
当cpu要用到主存中的数据进行计算时，先将主存中的数据刷新到缓存，cpu与缓存的数据进行交换，当cpu计算完成，会重新刷入到缓存中，然后再从缓存刷入到主存中;
3:这样反而是麻烦了，真的有必要吗
从空间的角度，一个文件此时被访问，那么在不久后被重新访问的概率也一定高于没被访问的
从时间的角度，一个文件此时被访问，那在他附近的文件也有可能会被访问
4:缓存一致性，MESI协议
M：被修改的 可信，与主存中的数据一致
E：独享的 可信，与主存中的数据一致
S：共享的 不可信
I：失效的 不可信
二：java内存模型
1:什么是java内存模型
java内存模型是jvm虚拟出来的物理内存，分为堆跟栈，堆中一般放java对象，栈中放java对象的引用，判断一个对象是否可以被访问，那就看栈中有没有指向堆，如果两个线程栈都有指向相同的堆，分别copy一份私有的成员变量，这个时候就有数据一致性的问题;
2:java内存模型跟计算机的硬件有什么关联
计算机中的硬件，cpu，cpu寄存器，缓存，主存 是没有堆栈之分的，每个里面都有堆栈
三：同步的八种操作
lock：加锁，同一资源只能有一个线程被加锁，但是一个线程可以被添加多次，反之也是需要解锁多次；
read：读取数据
load：加载
used：使用
assign：分配
store：
write：回写
unlock：解锁
四：并发的好处以及劣势
1:好处
速度：同时处理多个请求，响应更快
设计：
资源利用：cpu能够在等待io的时候多做一些事情
2:坏处
安全行：多个线程访问共享数据
活跃性：某歌操作无法继续下去，死锁，饥饿
性能：多个线程切换来回切换，消耗内存
五：并发的基础概念
线程池，信号量，countDownLatch
六：原子性-Atomic包- 互斥操作，只可以有一个线程进行操作
1:Cas的概念，比较与交换
AtomicInt 可以使的线程安全
2:AtomicLong 跟 LongAdder 的区别
AtomicLong 是死循环，
LongAddr 优先选择，因为在高并发的计算下，LongAddr会将数据分配数组中，当线程过来访问时，通过hash等算法获取到数组中的值进行计算，热点数据value会被分成多个单元的sele,每个sale独自维护自己的数据，最后累计求和，这样一来可以有效的提高并行度；防止单点压力，提高性能，但是在高并发更新的时候会有问题，会造成数据不一致，如果要求数据唯一，那还是选择AtomicLong
底层使用 unsafe.compareAndSwapInt方法
使用do while 方法，无限循环比较，当前的值跟底层查出来的值是否相等，如果相等则更新，不想等则在从count中取出当前值进行计算
3:atomicReference ，atomicintReferenceFileUpdater
atomicReference.compareAndSet(0,1);
当 atomicReference 等于0时，更新为1
4:AtomicStampReference：解决CAS的ABA问题
多线程情况下，一个线程对一个参数进行了 +1又-1点操作，另外一个线程进来操作此数据默认时没人操作过，这是不符合设计理念的，
所以使用 stamp进行控制，每次操作都会有个version进行+1，当第一个线程+1-1后，stamp为3
七：原子性- 锁
1:synchronized 一来JVM
同步锁，修饰四种类型
修饰代码块：大括号括起来的代码，作用于调用的对象
修饰方法：整个方法，作用于调用的对象
修饰静态方法：整个静态方法，作用于 所有对象
修饰类：括号括起来的部分，作用于所有对象
2:synchronized跟lock的对比
synchronized：不可中断锁，适合竞争不激烈，可读性好
lock：可中断锁，多样化同步，竞争激烈是仍能维持常态
atomic：竞争激烈时也能维持常态，比lock性能好；只能同步一个值
八：可见性，synchronized，volatile 一个线程的操作会对另外线程的可视化
导致不可见的原因
1:线程交叉执行
2:冲排序结合线程交叉执行
3:共享变量更新后的值没有
JMM关于对synchronized的两条规定
线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主内存中
线程加锁时，将清空工作内存中共享变量的值，从而使用共享变量时需要从主内存中重新读区最新的值
可见性 - volatile，wo轮特u
1:对volatile变量操作时，会在写操作后加入一条store屏蔽指令，将本地内存中的共享变量刷新到主内存
2:对volatile变量读操作时，会在读操作前加入一条load屏蔽指令，从主内存中读取共享变量
九：有序性，happens-before
保证有序性，防止重排序
十：发布对象
