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  • 多线程总结

    千次阅读 2014-10-09 18:23:52
    一、 每一个线程实质上是一核处理器。 二、 线程本地缓存就是处理器缓存。 三、 避免数据同步的策略:使用ThreadLocal(spring singleton 实例)、不共享变量。 四、 工作内存指的是线程本地内存。在程序运行时,有...
    一、     每一个线程实质上是一核处理器。

    二、     线程本地缓存就是处理器缓存。

    三、     避免数据同步的策略:使用ThreadLocal(spring singleton 实例)、不共享变量。

    四、     工作内存指的是线程本地内存。在程序运行时,有线程本地内存、主内存。

    五、     释放时(unLock)时JVM会把该线程对应的本地内存中的变量刷新到主内存中,如:
                   

              线程获得锁(Lock)时要JVM会把线程对应的本地内存置为无效,从而使得被监控器保护的临界区代码必须要从主内存中读取共享变量。保证了数据在各个线程中的一致性。如:
              

              总结来说就是:
                   
      • 线程A释放一个锁,实质上是线程A向接下来将要获取这个锁的某个线程发出了(线程A对共享变量所做修改的)消息。
      • 线程B获取一个锁,实质上是线程B接收了之前某个线程发出的(在释放这个锁之前对共享变量所做修改的)消息。
      • 线程A释放锁,随后线程B获取这个锁,这个过程实质上是线程A通过主内存向线程B发送消息。
        


    六、     未使用同步原语(synchronized,volatile)的变量,工作内存中变量刷新到主内存中的时机是不确定的。

    七、     在线程间共享的内存称为共享内存。在堆(heap)上的数据是被共享的,实例域、静态域、数组元素存储在堆内存中。测试局部变量(数组、基本类型)是否被共享??
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  • 多线程总结思维导图

    2018-07-07 20:44:08
    多线程总结

    这里写图片描述
    多线程总结

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  • java多线程总结

    万次阅读 2018-02-17 17:09:42
    Java多线程总结 线程的概念 在开始学习编程时,我们写的程序都是顺序执行。 例如这个场景:我们正在烧水等水开,此时有人敲门,我们需要等水烧开再去开门,这是单线程顺序执行(容易造成阻塞)。那么多线程呢?...

    Java多线程总结

    线程的概念

    在开始学习编程时,我们写的程序都是顺序执行。
    例如这个场景:我们正在烧水等水开,此时有人敲门,我们需要等水烧开再去开门,这是单线程顺序执行(容易造成阻塞)。那么多线程呢?在等水烧开的时候,有人敲门那么我们就是开门,之后继续去烧水。也就是事情没有被阻塞住。

    我们在写顺序程序的时候其实是有一个线程的,并且只有一个线程。多个线程是为了合理利用cup,加快事情的处理。

    jvm(虚拟机)是运行在os(操作系统)之上的软件,我们的编写的程序是运行在jvm上的。 jvm是os的一个进程。进程之间的上下文切换相比线程开销更大。

    一个进程可以包含多个线程,可以这样理解线程是轻量级的进程。

    进程:每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有比较大的开销,一个进程包含1-n个线程。(进程是资源分配的最小单位)

    线程:同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(pc program count),线程切换开销小。(线程是cup调度的最小单位)。

    从以上的定义中我们可以得出以下信息:

    进程中的变量是不相互访问的,多线程可以共享变量(这个是在线程开发中经常要解决的问题)

    线程的状态

    线程有五个状态:初始化,就绪,运行,阻塞,终止。

    线程状态切换:

    线程状态切换

    初始状态:线程被创建,出生。

    可运行:线程处于就绪状态,等待cup调度。

    运行中:cup调度运行线程。

    结束: 线程执行完毕,死亡。

    阻塞状态:线程等待用户输入。。。。

    Java的Thread和Runnable

    java中实现线程有两种方式:

    1. 继承Thread类。
    2. 实现Runnable接口。

    继承Thread

    package xuelongjiang.baseGrama.thread;
    
    /**
     *
     * 继承Thread方式
     * @Author xuelongjiang
     */
    public class ThreadExample extends  Thread {
    
        @Override
        public void run() {
            for(int i = 0; i<5;i++){
                System.out.println(Thread.currentThread() +":"+ i);
            }
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
    
            ThreadExample example1 = new ThreadExample();
            ThreadExample example2 = new ThreadExample();
    
            example1.start();
            example2.start();
    
        }
    }
    

    输出:
    Thread[Thread-0,5,main]:0
    Thread[Thread-0,5,main]:1
    Thread[Thread-0,5,main]:2
    Thread[Thread-0,5,main]:3
    Thread[Thread-0,5,main]:4
    Thread[Thread-1,5,main]:0
    Thread[Thread-1,5,main]:1
    Thread[Thread-1,5,main]:2
    Thread[Thread-1,5,main]:3
    Thread[Thread-1,5,main]:4

    实现Runnable

    package xuelongjiang.baseGrama.thread;
    
    /**
     *
     * 简单线程
     * @Author xuelongjiang
     */
    public class RunnableExampleOne {
    
    
        public static void main(String[] args) {
    
            Example example1 = new Example();
            example1.setName("线程1");
    
            Example example2 = new Example();
            example2.setName("线程2");
    
    
            Thread t1 =  new Thread(example1);
             Thread t2 = new  Thread(example2);
    
             t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
    
             t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
    
             //one  不会按照优先级
            t2.start();
            t1.start();
    
            //two 线程会按照优先级
            //t1.start();
            //t2.start();
        }
    
    }
    
    
    
    
    class Example implements  Runnable{
    
        String name = "线程";
        public void setName(String name ){
            this.name = name;
        }
    
        /**
         * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
         * to create a thread, starting the thread causes the object's
         * <code>run</code> method to be called in that separately executing
         * thread.
         * <p>
         * The general contract of the method <code>run</code> is that it may
         * take any action whatsoever.
         *
         * @see Thread#run()
         */
        @Override
        public void run() {
            for(int i = 0; i<5;i++){
                System.out.println(name +":"+ i);
            }
        }
    }
    

    输出:
    线程2:0
    线程2:1
    线程2:2
    线程2:3
    线程2:4
    线程1:0
    线程1:1
    线程1:2
    线程1:3
    线程1:4

    两种实现线程的对比

    • 由于Java的继承是单继承,使用Runnable可以是程序保持更好的扩展性
    • 适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
    • 线程池只能放入实现 Runable类线程,不能直接放入继承Thread的类

    我们观察Runnable和Thread线程的最终运行都是Thread.start(),所以最终线程的运行时需要Thread类的,并且Thread实现了Runnable接口。

    线程中的方法

    wait() notify() notifyAll()

    wait(),notify(),notifyAll()是object类的方法。

    • wait() :会使当前线程进入等待队列,并且会释放当前线程所持有的锁。
    • notify(),notifyAll():notifyall和notify都是释放执行了wait方法的线程使wait的线程重新进入就绪状态。nofity()唤醒一个,nofityAll()唤醒所有执行wait()方法的线程。

    线程——>wait() ————> 等待。
    线程 ——-> notify(),notifyAll(). ————>等待的线程进入就绪状态

    理解wait(),notify(),notifyAll()的最好示例是 消费-生产模型。
    生产和消费者共同争夺同一个资源。如果资源目前不能使用则当前线程执行wait进入等待队列,如果可以使用当使用完毕后则释放在等待区的线程。

    talk is cheap ,show you code!!

    工厂接口StorageInterface

    package xuelongjiang.baseGrama.thread.waitNotifyThread;
    
    /**
     * 工厂接口,存储生产消费的资料
     * @Author xuelongjiang
     */
    public interface StorageInterface {
    
        void consume(int num);//消费者
    
        void produce(int num);//生产者
    
    }
    
    

    工厂实现类Storage

    package xuelongjiang.baseGrama.thread.waitNotifyThread;
    
    import java.util.LinkedList;
    
    /**
     * 生产和消费的实现类
     *
     * 本质是生产者和消费者对 LinkedList进行操作
     *  因为LinkedList不是线程安全的,所以需要我们编写代码保证线程安全
     *
     * @Author xuelongjiang
     */
    public class Storage implements  StorageInterface {
    
    
        private LinkedList list = new LinkedList();//容器,线程争抢资源
    
    
        private final  int MAX_SIZE = 100;// 最大容量
    
    
        /**
         * 消费
         * @param num
         */
        @Override
        public void consume(int num) {
    
            synchronized (list){
    
                while (list.size()<num){
    
                    System.out.println("【想要消费的产品数量:】"+num+" ; 库存量:"+list.size()+",暂时不能执行消费任务");
    
                    try {
                        list.wait();
                    }catch (InterruptedException e ){
                        e.printStackTrace();
    
                    }
    
                }
    
    
                for(int i = 0;i<num; i++){
                    list.remove();
                }
    
                System.out.println("【已经消费产品数:】"+num+" ; 仓库现在剩余:"+ list.size());
                list.notifyAll();
            }
    
        }
    
    
        /**
         * 生产
         * @param num
         */
        @Override
        public void produce(int num) {
    
            synchronized (list){
    
                while (list.size()+num>MAX_SIZE){
                    System.out.println("【想要生产产品】:"+num  +"; 【库存已经存量】:"+list.size());
    
    
                    try {
                        list.wait();//会放弃锁
    
                    }catch (InterruptedException e){
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                }
    
                for(int i =0;i<num;i++){
    
                    list.add(new Object());
                }
    
                System.out.println("【生产产品】:"+num+"; 【目前库存量】:"+list.size());
    
                list.notifyAll();
            }
    
    
        }
    }
    
    

    消费者Consumer

    package xuelongjiang.baseGrama.thread.waitNotifyThread;
    
    /**
     * 消费者
     * @Author xuelongjiang
     */
    public class Consumer  extends  Thread{
    
    
        private int num;
    
        private StorageInterface storage;
    
    
        public  Consumer(StorageInterface storage){
            this.storage = storage;
        }
    
    
        public void setNum(int num){
            this.num = num;
        }
    
    
        @Override
        public void run() {
            consume(num);
    
        }
    
    
        public void  consume(int num){
    
            storage.consume(num);//调用工厂的消费
    
        }
    
    }
    
    

    生产者Producer

    package xuelongjiang.baseGrama.thread.waitNotifyThread;
    
    /**
     *
     * 生产者
     * @Author xuelongjiang
     */
    public class Producer extends  Thread {
    
    
        private int num ;//每次生产的数量
    
    
        private  StorageInterface storage;
    
        public Producer(StorageInterface storage){
            this.storage = storage;
        }
    
        public  void setNum(int num){
            this.num = num;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            produce(num);
        }
    
    
        public void produce(int num){
            storage.produce(num);
        }
    }
    
    

    生产消费者测试

    package xuelongjiang.baseGrama.thread.waitNotifyThread;
    
    /**
     * 生产--消费者 测试
     *
     * @Author xuelongjiang
     */
    public class WaitNofityThreadExample {
    
    
        public static void main(String[] args) {
    
            StorageInterface storage = new Storage();//消费生产同一个工厂
    
            //生产者
            Producer p1   = new Producer(storage);
            Producer p2   = new Producer(storage);
            Producer p3   = new Producer(storage);
            Producer p4   = new Producer(storage);
            Producer p5   = new Producer(storage);
    
            //消费者
            Consumer c1 = new Consumer(storage);
            Consumer c2 = new Consumer(storage);
            Consumer c3 = new Consumer(storage);
            Consumer c4 = new Consumer(storage);
            Consumer c5 = new Consumer(storage);
    
            //设置生产数量
            p1.setNum(20);
            p2.setNum(10);
            p3.setNum(30);
            p4.setNum(50);
            p5.setNum(10);
    
            //设置消费数量
            c1.setNum(5);
            c2.setNum(10);
            c3.setNum(15);
            c4.setNum(20);
            c5.setNum(25);
    
            c1.start();
            c2.start();
            c3.start();
            c4.start();
            c5.start();
    
            p1.start();
            p2.start();
            p3.start();
            p4.start();
            p5.start();
        }
    }
    

    输出:
    想要消费的产品数量:】5 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【想要消费的产品数量:】10 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【想要消费的产品数量:】15 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【想要消费的产品数量:】20 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【想要消费的产品数量:】25 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【生产产品】:20; 【目前库存量】:20

    【想要消费的产品数量:】25 ; 库存量:20,暂时不能执行消费任务

    【已经消费产品数:】20 ; 仓库现在剩余:0

    【想要消费的产品数量:】15 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【想要消费的产品数量:】10 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【想要消费的产品数量:】5 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【想要消费的产品数量:】25 ; 库存量:0,暂时不能执行消费任务

    【生产产品】:10; 【目前库存量】:10

    【想要消费的产品数量:】25 ; 库存量:10,暂时不能执行消费任务

    【已经消费产品数:】5 ; 仓库现在剩余:5

    【想要消费的产品数量:】10 ; 库存量:5,暂时不能执行消费任务

    【生产产品】:50; 【目前库存量】:55

    【已经消费产品数:】15 ; 仓库现在剩余:40

    【已经消费产品数:】10 ; 仓库现在剩余:30

    【已经消费产品数:】25 ; 仓库现在剩余:5

    【生产产品】:30; 【目前库存量】:35

    【生产产品】:10; 【目前库存量】:45

    sleep()和yield()

    Yield()和sleep()区别是:
    sleep会使线程进入休眠(阻塞状态),休眠时间由程序设定。yield()使当前线程进入就绪状态和其他线程一起等待os调度。也就是说yield的线程可能会立马有重新执行,或者和他同等优先级的线程执行。
    yield()从未导致线程转到等待/睡眠/阻塞状态。在大多数情况下说,yeild()将导致线程从运行状态转到可运行状态,很有可能没有效果。
    Sleep()不会释放锁,而wait()会释放锁。

    join()

    线程加入:join方法,等待其他线程终止,在当前线程中调用另一个线程的join方法,则当前线程转入阻塞状态,直到另一个线程结束,当前线程再由阻塞转为就绪状态。

    package xuelongjiang.baseGrama.thread;
    
    /**
     * join()方法示例
     *
     * join会阻塞当前线程
     * @Author xuelongjiang
     */
    public class ThreadJoinExample {
    
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            RunnableExample example1 = new RunnableExample();
            RunnableExample example2 = new RunnableExample();
    
            example1.setName("线程1");
            example2.setName("线程2");
    
            Thread thread1 = new Thread(example1);
            Thread thread2 = new Thread(example2);
    
            thread1.start();
            thread1.join(); //join执行后,thread2必须等待线程1执行完毕才开始执行
            thread2.start();
    
        }
        
    }
    

    输出:
    线程1:0
    线程1:1
    线程1:2
    线程1:3
    线程1:4
    线程2:0
    线程2:1
    线程2:2
    线程2:3
    线程2:4

    需要注意的是join()方法需要在执行join方法线程的start()之后,在其他线程start()之前。

    守护线程和用户线程setDaemon() isDaemon()

    守护线程:是指在程序运行的时候在后台提供一种通用服务的线程,比如垃圾回收线程就是一个守护线程。并且守护线程会随着用户线程的结束而结束。
    用户线程:我们创建的线程。

    isDaemon():判断线程是否是守护线程
    setDaemon(boolean on):设置线程是否为守护线程。true:设置线程为守护线程,false:设置线程不为守护线程

    synchronized

    sychronized用来对一个方法或代码块进行加锁。特别注意的是Java是类锁,也就是如果对象的好几个方法都有加锁,那么如果A线程获取到了一个方法的锁,那么B线程调用其他加synchronized的方法,需要A先释放锁。

    线程池

    为什么需要线程池

    线程的生命周期是:创建线程(耗费时间t1),运行线程(耗费时间t2),结束线程(耗费时间t3)。

    如果t1+t3>t2,那么会浪费很多cup资源。我们可以通过使用线程池来节省t1+t3的时间。

    线程池:承载线程的容器
    线程:承载任务的容器
    任务:具体的功能代码

    线程池的使用

    我们来来看代码理解三种线程池:

    任务
    class LiftOff  implements Runnable { //任务需要继承Runnable接口
    	
    	protected int countDown = 10;
    	private static int taskCount = 0;
    	private final int id = taskCount++;
    	
    	public LiftOff() {}
    	public LiftOff(int countDown){
    		this.countDown = countDown;
    	}
    	
    	public String  status() {
    		return "#"+id+"("+
    				(countDown>0?countDown:"LiftOff") +"),";
    	}
    	
    	public void run() { //重写父类的run,在线程执行的时候,执行这个任务
    		while(countDown-- > 0){
    			System.err.print(status());
    			/**
    			 * 线程调度器,声明我已经执行完生命周期最重要的部分,
    			 * 此刻整正是切换给其他任务执行一段时间的大好时机
    			 */
    			Thread.yield(); //选择行使用
    		}
    	}
    }
    
    

    singleThread

    package xuelongjiang.baseGrama.threadPool;
    
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    /**
     * SingleThread线程 里面的每个任务都必须等待上一个任务执行完毕才能执行
     * SingleThread里面的任务,不会出现死锁
     * @author xuelongjiang
     *
     */
    public class SingleThread {
    
    	public static void main(String []args){
    
    		ExecutorService exec = Executors.newSingleThreadExecutor();
    		for(int i = 0;i<10;i++ ){
    			exec.execute(new LiftOff());
    		}
    		exec.shutdown();
    		System.err.println("Waiting Thread");
    
    	}
    
    
    }
    
    

    fixedThread

    package xuelongjiang.baseGrama.threadPool;
    
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    /**
     * 使用有限的线程
     * @author xuelongjiang
     *
     */
    public class FixedThreadPool {
    
    	public static void main(String [] args){
    		
    		ExecutorService exce = Executors.newFixedThreadPool(10);
    		for(int i = 0;i<10;i++){
    			exce.execute(new LiftOff());
    		}
    		exce.shutdown();
    		System.err.println("Wating Thread");
    	}
    	
    }
    

    cacheThread

    package xuelongjiang.baseGrama.threadPool;
    
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    /**
     * Executor允许你管理异步任务的执行
     * 而无需显式的管理线程的生命周期
     * Executor 线程执行器
     * 
     * @author xuelongjiang
     * 
     *
     */
    public class CacheThreadPool {
    	
    	public  static void main(String [] args){
    			
    		ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
    		for(int i =0;i<10;i++){
    			exec.execute(new LiftOff());
    		}
    		exec.shutdown();
    		System.err.println("Waiting Thread ");
    	}
    }
    
    
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  • 多线程总结笔记

    2014-07-21 12:59:10
    多线程总结笔记: package src; /* 多线程总结: 1,进程和线程的概念。 |--进程:  117 |--线程: 2,jvm中的多线程体现。 |--主线程,垃圾回收线程,自定义线程。以及他们运行的代码的位置。 3,什么...
    .多线程总结笔记:

    1,进程和线程的概念。
    |--进程: 
    117
    |--线程:
    2,jvm中的多线程体现。
    |--主线程,垃圾回收线程,自定义线程。以及他们运行的代码的位置。
    3,什么时候使用多线程,多线程的好处是什么?创建线程的目的?
    |--当需要多部分代码同时执行的时候,可以使用。
    4,创建线程的两种方式。★★★★★
    |--继承Thread
    |--步骤
    |--实现Runnable
    |--步骤
    |--两种方式的区别?
    5,线程的5种状态。
    对于执行资格和执行权在状态中的具体特点。
    |--被创建:
    |--运行:
    |--冻结:
    |--临时阻塞:
    |--消亡:
    6,线程的安全问题。★★★★★
    |--安全问题的原因:
    |--解决的思想:
    |--解决的体现:synchronized
    |--同步的前提:但是加上同步还出现安全问题,就需要用前提来思考。
    |--同步的两种表现方法和区别:
    |--同步的好处和弊端:
    |--单例的懒汉式。
    |--死锁。
    7,线程间的通信。等待/唤醒机制。
    |--概念:多个线程,不同任务,处理同一资源。
    |--等待唤醒机制。使用了锁上的  wait notify notifyAll.  ★★★★★
    |--生产者/消费者的问题。并多生产和多消费的问题。  while判断标记。用notifyAll唤醒对方。  ★
    ★★★★
    |--JDK1.5以后出现了更好的方案,★★★
    Lock接口替代了synchronized 
    Condition接口替代了Object中的监视方法,并将监视器方法封装成了Condition
    和以前不同的是,以前一个锁上只能有一组监视器方法。现在,一个Lock锁上可以多组监视器方法对
    象。
    可以实现一组负责生产者,一组负责消费者。
    |--wait和sleep的区别。★★★★★
    8,停止线程的方式。 
    118
    |--原理:
    |--表现:--中断。
    9,线程常见的一些方法。
    |--setDaemon()
    |--join();
    |--优先级
    |--yield();
    |--在开发时,可以使用匿名内部类来完成局部的路径开辟。 
    */
    97.线程查漏综述:
    程序:源程序和字节码文件被称为"程序"(Program),是一个静态的概念。
    迚程:执行中的程序叨做迚程(Process),是一个劢态的概念,迚程是程序的一次劢态执行过程,
    占用特定的地址空间,每个迚程由三部分组成即cpu、data、code,每个迚程都是独立的,保有
    自己的cpu时间,代码和数据,即使同一份程序产生好几个线程,它们乊间还是拥有自己的三样东
    西,缺点是内存的浪费和cpu的负担。

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