LockSupport(一个线程阻塞的工具类)
所有的方法都是静态方法,可以让线程在任意位置阻塞,阻塞滞后也有唤醒的方法。
park:停车。如果我们把Thread看成一辆车的话,park就是让车停下
unpark:让车启动然后跑起来
这里的park和unpark其实实现了wait和notify的功能
区别:
- park不需要获取某个对象的锁(不释放锁)
- 因为中断park不会抛出InterruptedException异常,需要在park之后自行判断中断状态,然后做额外的处理。
总结:
- park和unpark可以实现wait和notify的功能,但是并不和wait和notify交叉使用
- park和unpark不会出现死锁
- blocker的作用可以看到阻塞对象的信息
Lock锁
Lock是一个接口
键盘输入和打印输出是极其耗资源的,因为是频繁的IO操作,这两种在实际开发中绝对不允许使用。
如果能用Lock,优先选择Lock,如果Lock太麻烦,选择synchronized代码块,如果synchronized代码块解决不了,使用synchronized方法。
Lock接口的实现类—ReentrantLock
ReentrantLock,可重入锁。实现了Lock接口
synchronized和Lock的异同:
- Lock是一个接口,synchronized是一个关键字,synchronized是由底层语言(C语言)实现的。
- Synchronized(自动释放)发生异常时,会自动释放线程占用的锁,不会发生死锁。Lock发生异常(需要手动释放),若没有主动释放,极有可能占用资源不放手,需要在finally中手动释放锁(调用Lock方法)
- Lock可以让等待锁的线程响应中断,使用synchronized只会让等待的线程一直等待下去,不能响应中断。
- Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
以下功能是Lock具备,synchronized不具备的。
ReentrantReadWriteLock:对于一个应用而言,一般情况下读操作远远多于写的操作,如果仅仅是读的操作没有写的操作,数据又是线程安全的,读写锁给我们提供了一种锁,读的时候可以很多线程一起读,但是不能有线程写,写是独占的,当有线程在执行写的操作时,其他线程既不能读,也不能写。
在某些场景下能极大的提升效率
Lock锁的原理:cas和aqs
synchronized本质上是由C语言实现的,只能作为关键字来使用
Java提供了一些并发的编程的包,底层的实现原理是cas和aqs
并发编程的三大特性:
- 原子性:原子操作可以是一个步骤也可以是多个步骤,但是顺序不能乱,也不可以被切割只执行其中的一部分,将整个操作视为一个整体。原子性不仅仅是多行代码,也可能是多条指令。
- 可见性
- 有序性(指令重排)
synchronized lock :可以保证原子性、可见性、有序性
CAS:compare and swap。比较并交换。JDK11改成了compare and set
思路;就是给一个元素赋值时,先看看内存里的那个值到底变没变,其实是一个无锁的操作。
AQS:抽象队列同步器,用来解决线程同步执行的问题。实际上是一个双向链表
原子类包:java.util.concurrent.atomic
JUC并发编程包在java.util.concurrent.atomic下
原子类Atomic
AtomicInteger:整型原子类
AtomicLong:长整型原子类
AtomicBoolean:布尔型原子类
数组类型
AtomicLongArray:长整型数组原子类
AtomicIntegerArray:整形数组原子类
AtomicReference<V>:引用数据类型原子类
线程池
为什么要使用线程池?(便于管理,提高性能)
1.降低资源的消耗。通过重复利用已创建的线程来降低创建和销毁线程造成的资源消耗。
2.提高响应速度。放任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
3.提高线程的可管理性。线程时比较稀缺的资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配、调优和监控。
JDK自带的四种线程池田果果Executors提供的。
1.newCachedThreadPool:创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可以灵活地回收空闲线程。若无可回收的线程,就会创建新线程。
2.newFixedThreadPool:创建一个定长的线程池,可以控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
3.newScheduledThreadPool:创建一个定长的线程池,支持定时及周期性任务执行
4.newSingleThreadExecutor:创建一个单线程华的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,可以保证所有的任务都按照指定顺序执行。
这四种线程池的初始化都调用了同一个构造器:(如下图)
线程池中参数的意义(重要):
corePoolSize:线程池里线程的数量,核心线程池的大小
maximumPoolSize:制定了线程池里的最大线程数量
keepAliveTime:当线程池里的线程数量大于核心的大小(corePoolSize),多出辣的空闲线程,多长时间被销毁。
unit(枚举):时间单位
workQueue:任务队列,用于存放提交但是尚未被执行的任务
threadFactory:线程工厂,用来创建线程,线程工厂就是给我们new线程的
handler:拒绝策略,是将任务添加到线程池中,线程池拒绝该任务所采取的的相应的措施。
常见的工作队列
ArrayBlockingQueue:基于数组的有界的阻塞队列。FIFO(先进先出)
LinkedBlockingQueue:基于链表的有界阻塞队列。FIFO
线程池提供了四种拒绝策略:
AbortPolicy:直接抛出异常(默认的策略)
CallerRunPolicy:用调用者所在的线程来执行任务
DiscardOldestPolicy:丢弃阻塞队列中最靠前的任务并执行当前任务
DiscardPolicy:直接丢弃任务
自定义线程池
创建线程的四种方式
线程同步(synchronized,ReentrantLock,ReentrantReadWriteLock)
线程之间的通信(wait,notify,notifyAll)
线程类的常用方法
指令重排,线程争抢,可见性,原子性,volatile关键字