并发与多线程

知识点汇总

一、死锁

1.1 竞争条件与临界区

1.2 死锁检测与防止

1.3 产生条件
　　互斥
　　请求并持有
　　非剥夺
　　循环等待

二、线程的状态与转换

NEW：创建

RUNNABLE：可运行

REDAY：就绪态

RUNNING：运行态

BLOCKED：获取锁失败进入BLOCKED状态，获取锁时进入REDAY态

TIME_WAITING：超时等待

WAITING：无超时等待

TERMINATED：结束

掌握5种状态即可（新建、就绪、运行、阻塞、死亡）

三、线程同步与互斥解决方法

　　1、CAS
　　2、synchronize
　　3、lock

3.1 CAS

　　CAS是乐观锁，轻量级锁，通过比较值是否被更改来判断。

　　缺点：可能会出现的ABA（上图右）的问题，不一定会影响结果，解决办法是提供额外的标志位或者时间戳（类似于mysql version字段）。

3.2 synchronize

　　方法同步：通过java的高级字节码指令ACC_SYNCCHRONIZED标志来实现。

　　代码块同步：通过java的两个高级字节码指令monitorenter和monitorexit来实现。

　　锁优化机制：

　　1、偏向锁：先使用偏向锁
　　2、轻量锁：获取偏向锁失败则升级为CAS轻量锁
　　3、自旋锁：获取轻量锁失败，则进行短暂的自旋
　　4、重量级锁：以上都失败则升级为重量级锁

3.3 AQS和LOCK

lock锁代码块，类似与cas

四、线程池

　　1、固定大小线程池：线程池固定，使用的是无界缓冲队列，适用于任务数量不均匀的场景，也适用于对内存压力不敏感，对系统负载比较敏感的场景。

　　2、Cached线程池：不限制创建的线程数，适用于要求低延迟的短期任务的场景。

　　3、单线程线程池：一个线程的固定线程池，适用于需要异步执行，但要保证线程执行顺序的场景。

　　4、Scheduled线程池：适用于定期执行任务的场景，支持按固定的频率或者固定延时来执行的场景。

　　5、工作窃取线程池：适用于任务时长不均匀的场景。

4.1 线程池参数介绍

参数介绍：
　　corePoolSize：核心线程数，核心线程会一直存活。
　　maximumPoolSize：最大线程数，决定线程池最多可以创建多少线程。
　　keepAliveTime：空闲时间，当线程闲置超过空闲时间时就会被销毁。
　　uint：空闲时间的单位。
　　workQueue：缓冲队列
　　ArrayBlockingQueue：有界队列，有最大容量闲置。
　　LinkedBlockingQueue：无界队列，不限制容量。
　　SynchronousQueue：同步队列，内部没有缓冲区。
　　threadFactory：设置线程池工厂方法，用来创建新的线程方法，可以对线程的属性进行定制，例如线程的group，线程名等，一般使用默认的工厂类即可。
　　handler：线程池满时的拒绝策略，
　　Abort：线程池满后，提交新任务时，会抛出异常，默认拒绝策略。
　　Discard：线程池满后，提交新任务时，对任务进行丢弃。
　　CallerRuns：线程池满后，提交新任务时，会直接执行提交的任务。
　　DiscardOldest：线程池满后，提交新任务时，会丢弃最早提交的任务。
各类线程池调用参数方法：
　　固定大小线程池：
　　　　corePoolSize和maximumPoolSize：设置成指定的线程数
　　　　workQueue：LinkedBlockingQueue
　　Cached线程池：
　　　　corePoolSize：0
　　　　maximumPoolSize：Integer.MAX_VALUE
　　　　keepAliveTime：60
　　　　workQueue：SynchronousQueue
　　单线程线程池：
　　　　corePoolSize和maximumPoolSize：1
　　Scheduled线程池：
　　　　workQueue：DelayWorkQueue，按延迟时间获取任务的优先级队列