2022-08-04 第六组 李俊琦 锁与线程池

今日重点

LockSupport工具类
Lock锁
synchronized和Lock的区别
并发编程三大特征
JVS并发编程包
线程池
参数的意义（重要）

学习内容

LockSupport工具类

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
阻塞之后也有唤醒的方法
park：停车，如果我们把Thread看成一辆车的话，park就是让车停下来
unpark：就是让车启动然后跑起来

park和unpark其实实现了wait和notify的功能

区别：

1.park不需要获取某个对象的锁
2.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的作用看到阻塞对象的信息

Lock 锁

    Lock是一个接口

public interface Lock {...}

代码如下：

点击查看代码

    public void show() {
        Lock lock = new Lock() {
            @Override
            public void lock() {
            }
            @Override
            public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
            }
            @Override
            public boolean tryLock() {
                return false;
            }
            @Override
            public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
                return false;
            }
            @Override
            public void unlock() {
            }
            @Override
            public Condition newCondition() {
                return null;
            }
        };
        // 加锁
        lock.lock();
        try {
            // 正常处理业务逻辑
            // 输入输出的操作IO操作
            // 操作的是物理内存
            // 多线程是内存操作
            System.out.println();
        }catch (Exception e){
            // 当出现异常的解决方案
        }finally { // 释放资源，关闭连接，关闭输入输出流
            // 手动释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
    public void info() {
        Lock lock = new Lock() {
            @Override
            public void lock() {
            }
            @Override
            public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
            }
            @Override
            public boolean tryLock() {
                return false;
            }
            @Override
            public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
                return false;
            }
            @Override
            public void unlock() {
            }
            @Override
            public Condition newCondition() {
                return null;
            }
        };
        // 如果拿到了锁
        if(lock.tryLock()){
            try {
                // 正常处理业务逻辑
            }catch (Exception e){
                // 当出现异常的解决方案
            }finally { // 释放资源，关闭连接，关闭输入输出流
                // 手动释放锁
                lock.unlock();
            }
        }else {
            // 如果没有拿到锁，则直接做另外的事情
        }
    }

ReentrantLock 可重入锁

synchronized和Lock的区别：

1.Lock是一个接口，synchronized是一个关键字，是由底层（C）语言实现的
2.synchronized发生异常时，会自动释放线程占有的锁不会发生死锁 Lock发生异常，若没有主动释放，极有可能占用资源不放手，需要finally中手动释放资源
3.Lock可以让等待锁的线程中断，使用synchronized只会让等待的线程一直等待下去，不能响应中断
4.Lock可以提高多个线程进行读操作的效率

Lock以下功能是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
数据又是线程安全，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，但是不能有线程在写，
写是独占的，当有线程在执行写的操作，其他线程既不能读，也不能写。

Lock锁的原理：cas和aqs

synchronized是由C语言实现的，只能作为关键字使用
java提供了一些并发的编程的包，底层的实现原理cas和aqs

并发编程三大特征：

1.原子性：原则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
只能执行其中一部分，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
2.可见性
3.有序性
加上synchronized lock：可以保证原子性，可见性，有序性

JVS并发编程包

1.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：

AtomicIntegerArray：整型数组原子类
AtomicLongArray：长整型数组原子类
AtomicReference：引用数据类型原子类

线程池：

为什么要使用线程池

（1）降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低创建和销毁线程造成的资源消耗
（2）提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
（3）提过线程的可管理性。线程比较稀缺的资源，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自带的四种线程池通过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，可以灵活回收空闲线程，若无可回收，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：创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证
所有的任务按照指定顺序执行
这四种线程池的初始化都调用了同一个构造器：

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                   int maximumPoolSize,
                   long keepAliveTime,
                   TimeUnit unit,
                   BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                   ThreadFactory threadFactory,
                   RejectedExecutionHandler handler)

参数的意义（重要）：

corePoolSize：线程池里线程的数量，核心线程池大小
maximumPoolSize：指定了线程池里的最大线程数量
keepAliveTime：当线程池线程数量大于corePoolSize，多出来的空闲线程，多长时间被销毁
unit：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，线程工厂就是我们new线程的
handler：拒绝策略，是将任务添加到线程池中时，线程池拒绝该任务多采取的相应的措施。
常见的工作队列
ArrayBlockingQueue：基于数组的有界阻塞队列。FIFO。
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