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2022-02-24 03:11:15
1.并行(多个线程).
2.并发(一个线程也可以,指的是指的是 一个线程或多个线程上,多个程序之间的多路复用,即看起来是同时)
redis就是这种技术,单线程+多路IO复用3.我们通常说的并发,就是指的 并行,
4.单线程处理多个请求,指的是并发,单线程是不存在 共享资源的,本来就只有一个线程,而且单个线程是不存在,线程安全问题的
5.多线程,才有共享资源,而共享资源是,多线程安全问题的前提
6.线程安全 是什么? 是 针对 一段代码,一个线程 每次执行 它 都会得到不同的 “结果”
6.线程安全的前提:
1.共享资源,
2.此次操作不是原子性的,
3.多线程不是单线程,
4.多个线程执行同一段代码(不是多个线程执行不同的代码,或者说根本不用考虑 不同的代码 也能拿到 共享资源了)
5.这4点必须全部满足才能达到我们需要考虑线程安全7.线程安全问题,原本就是可能(但在 高并发中,可能 就是 一定,只要有一次,我们都得解决)
8.共享资源,在一个线程的原子性操作它时,不能被其他线程的操作拿到,即共享资源,一次只能被一个原子操作拿到,也可以说 共享资源 一次 在 一个时刻,只能被一个线程拿到,这两种理解都对,
9.上面说的 多个线程执行同一段代码(不是多个线程执行不同的代码),
实际上,如果你看这段代码,如果是原子性的,那么 这段代码,涉及的共享资源,不会被任何线程执行 任何代码(就算执行的就是这段代码)拿到,那么是不是 多个线程执行同一段代码都无所谓了,但是,如果这段代码不是原子性的,那么 多个线程执行 这同一段代码本身就会出现 不是原子性操作,导致可以被 这段不是原子性操作开始到结束之间的 线程前后拿到,
所以,只要这个操作是原子性的(不用任何考虑说,是这同一段代码或其他代码 都不可能拿到 这个共享资源),只要这个操作不是原子性的,那同一段代码就会涉及 线程安全问题,同样也不用去考虑其他不同的代码了
9.所以,当我们遇到线程安全问题的时候,都是,多个线程 在 (同一段代码)一个 不是原子性的操作中,可能 在这个操作开始到结束之间,多个线程 会先后拿到这个共享资源并操作,导致线程线程安全问题
8.同步锁 和 原子性是有区别的,
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问题回答:
乐观锁/悲观锁
共享锁/独享锁
公平锁/非公平锁
互斥锁/读写锁
可重入锁
自旋锁
分段锁
偏向锁/轻量级锁/重量级锁辅助理解:
Java线程的状态或者生命周期?
问题回答:
-
Java的线程状态被定义在公共枚举类java.lang.Thread.state中。一种有六种状态
1.新建(NEW):表示线程新建出来还没有被启动的状态,比如:Thread t = new MyThread();
2.就绪/运行(RUNNABLE):该状态包含了经典线程模型的两种状态:就绪(Ready)、运行(Running):
3.阻塞(BLOCKED):通常与锁有关系,表示线程正在获取有锁控制的资源,比如进入synchronized代码块,获取ReentryLock等;发起阻塞式IO也会阻塞,比如字符流字节流操作。
4.等待(WAITING):线程在等待某种资源就绪。
5.超时等待(TIMED_WAIT):线程进入条件和等待类似,但是它调用的是带有超时时间的方法。
6.终止(TERMINATED):线程正常退出或异常退出后,就处于终结状态。也可以叫线程的死亡。 -
经典线程模型包含5种状态,:新建、就绪、运行、等待、退出
-
经典线程的就绪、运行,在java里面统一叫RUNNABLE
-
Java的BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING都属于传统模型的等待状态
synchronized 与lock区别?
问题回答
1.lock是一个接口,而synchronized是java的一个关键字
2.synchronized异常会释放锁,lock异常不会释放,所以一般try catch包起来,finally中写入unlock,避免死锁。
3.Lock可以提高多个线程进行读操作的效率
4.synchronized关键字,可以放代码块,实例方法,静态方法,类上
5.lock一般使用ReentrantLock类做为锁,配合lock()和unlock()方法。在finally块中写unlock()以防死锁。
6.jdk1.6之前synchronized低效。jdk1.6之后synchronized高效。synchronized 与ReentrantLock区别?
问题回答
1.synchronized依赖JVM实现,ReentrantLock是JDK实现的。synchronized是内置锁,只要在代码开始的地方加synchronized,代码结束会自动释放。Lock必须手动加锁,手动释放锁。
2.ReenTrantLock比synchronized增加了一些高级功能。synchronized代码量少,自动化,但扩展性低,不够灵活;ReentrantLock扩展性好,灵活,但代码量相对多。
3.两者都是可重入锁。都是互斥锁。
4.synchronized是非公平锁,ReentrantLock可以指定是公平锁还是非公平锁。synchronized 与ThreadLocal区别?
1.都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。
2.Synchronized同步机制,提供一份变量,让不同的线程排队访问。
3.ThreadLocal关键字,为每一个线程都提供了一份变量,因此可以同时访问而互不影响。
4.ThreadLocal比直接使用synchronized同步机制解决线程安全问题更简单,更方便,且结果程序拥有更高的并发性。synchronized 与volatile区别?
1.volatile是一个类型修饰符(type specifier)。
2.volatile,它能够使变量在值发生改变时能尽快地让其他线程知道。
3.关键字volatile是线程同步的轻量级实现,所以volatile性能肯定比synchronized要好,并且只能修改变量,而synchronized可以修饰方法,以及代码块。
4.多线程访问volatile不会发生阻塞,而synchronized会出现阻塞
volatile能保证数据的可见性,但不能保证原子性;而synchronized可以保证原子性,也可以间接保证可见性,因为它会将私有内存和公共内存中的数据做同步
5.关键字volatile解决的下变量在多线程之间的可见性;而synchronized解决的是多线程之间资源同步问题Thread类中的start()和run()方法有什么区别?
1.通过调用线程类的start()方法来启动一个线程,使线程处于就绪状态,即可以被JVM来调度执行,在调度过程中,JVM通过调用线程类的run()方法来完成实际的业务逻辑,当run()方法结束后,此线程就会终止。
2.如果直接调用线程类的run()方法,会被当作一个普通的函数调用,程序中仍然只有主线程这一个线程。即start()方法能够异步的调用run()方法,但是直接调用run()方法却是同步的,无法达到多线程的目的。
3.因此,只用通过调用线程类的start()方法才能达到多线程的目的。事务的隔离级别及引发的问题
- 4个隔离级别
- 读未提交、读已提交、可重复读、串行化
- 分别怎么理解呢?
读未提交(READ UNCOMMITTED),事务中的修改,即使没有提交,对其它事务也是可见的。
读已提交(READ COMMITTED),一个事务能读取已经提交的事务所做的修改,不能读取未提交的事务所做的修改。也就是事务未提交之前,对其他事务不可见。
可重复读(REPEATABLE READ),保证在同一个事务中多次读取同样数据的结果是一样的。
串行化(SERIALIZABLE),强制事务串行执行。 - 读已提交是sql server的默认隔离级别。
- 可重复读是mysql的默认隔离级别。
- 多个事务,各个隔离级别引起的问题
读未提交:可能出现脏读、不可重复度、幻读;
读已提交:可能出现不可重复度、幻读;
可重复读:可能出现幻读;
串行化:都没问题;
什么是线程安全,java如何保证线程安全?
- 在多线程环境中,能永远保证程序的正确性。执行结果不存在二义性。说白了,运行多少次结果都是一致的。
- 换种说法,当多个线程访问某一个类(对象或方法)时,这个类始终都能表现心正确的行为,那么这个类(对象或方法)就是线程安全的。
- 使用synchronized关键字和使用锁。
介绍一下线程池?
- 线程池就是预先创建一些线程,它们的集合称为线程池。
- 线程池可以很好地提高性能,在系统启动时即创建大量空闲的线程,程序将一个task给到线程池,线程池就会启动一条线程来执行这个任务,执行结束后,该线程不会死亡,而是再次返回线程池中成为空闲状态,等待执行下一个任务。
- 线程的创建和销毁比较消耗时间,线程池可以避免这个问题。
- Executors是jdk1.5之后的一个新类,提供了一些静态方法,帮助我们方便的生成一些常见的线程池
newSingleThreadExecutor:创建一个单线程化的Executor。
newFixedThreadPool:创建一个固定大小的线程池。
newCachedThreadPool:创建一个可缓存的线程池
newScheduleThreadPool:创建一个定长的线程池,可以周期性执行任务。 - 我们还可以使用ThreadPoolExecutor自己定义线程池,弄懂它的构造参数即可
int corePoolSize,//核心池的大小
int maximumPoolSize,//线程池最大线程数
long keepAliveTime,//保持时间/额外线程的存活时间
TimeUnit unit,//时间单位
BlockingQueue workQueue,//任务队列
ThreadFactory threadFactory,//线程工厂
RejectedExecutionHandler handler //异常的捕捉器
简要回答
- 线程池就是预先创建一些线程
- 线程池可以很好地提高性能
- 线程池可以避免线程的频繁创建和销毁
- Executors可以创建常见的4种线程(单线程池、固定大小的、可缓存的、可周期性执行任务的)。
可以通过ThreadPoolExecutor自己定义线程池。
同步和异步有何异同?
- 同步发了指令,会等待返回,然后再发送下一个。
- 异步发了指令,不会等待返回,随时可以再发送下一个请求
- 同步可以避免出现死锁,读脏数据的发生
- 异步则是可以提高效率
- 实现同步的机制主要有临界区、互斥、信号量和事件
如何异步获取多线程返回的数据?
问题包含
说一下Callable这个接口的理解?
说一下Future接口的理解?
说一下FutureTask类的理解?
说一下CompletionService接口的理解?问题回答
- 通过Callable+Future,Callable负责执行返回,Future负责接收。Callable接口对象可以交给ExecutorService的submit方法去执行。
- 通过Callable+FutureTask,Callable负责执行返回,FutureTask负责接收。FutureTask同时实现了Runnable和Callable接口,可以给到ExecutorService的submit方法和Thread去执行。
- 通过CompletionService,jdk1.8之后提供了完成服务CompletionService,可以实现这样的需求。
- 注意,实现Runnable接口任务执行结束后无法获取执行结果。
如何自定义线程池?
问题回答
- 通过ThreadPoolExecutor创建
- 弄懂它的7个构造参数即可
int corePoolSize,//核心池的大小
int maximumPoolSize,//线程池最大线程数
long keepAliveTime,//保持时间/额外线程的存活时间
TimeUnit unit,//时间单位
BlockingQueue workQueue,//任务队列
ThreadFactory threadFactory,//线程工厂
RejectedExecutionHandler handler //异常的捕捉器
工作中哪些地方使用了多线程?
- 一般业务,web层–> service层 -->dao --> sql基本用不到多线程
- 数据量很大(1000w级别、TB级别)的I/O操作,可以考虑多线程
- 举一些例子
自己做并发测试的时候,假如想写想模拟3000个并发请求。
多线程下单抢单,假如支持5000人的并发下单。
多线程写入mysql,假如有1000w条数据要入库。
多线程写入redis,假如有1000w的数据要存入redis。
多线程导入ES索引,假如有1000w的数据要添加到ES索引。
poi多线程导出,假如xls里面有10w的数据需要导出。
poi多线程导入,假如有10w条数据需要导入到xls。
多线程发送邮件,假如有10w用户需要发送邮件。
多线程发送短信,假如有10w用户需要发送邮件。
多线程备份日志,假如10tb日志文件要备份。
多线程验证数据,比如验证url是否存在,假如有100w个url。
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java多线程并发编程例子
2012-03-08 12:11:38关于java.util.concurrent多线程核心包内各种线程资源的使用场景例子 -
多线程并发测试工具类
2022-01-06 21:02:36多线程并发测试工具类 ,CountDownLatch实现,欢迎使用交流!欢迎大家评论区交流
import java.util.HashSet; import java.util.Set; import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class ConcurrentTestUtils { /** * @param run 要测试的代码 * @param threadSize 每次并发的线程数 * @param loop 测试次数 * @Author AmazingMud */ public static void execute(Runnable run,int threadSize,int loop){ AtomicInteger count = new AtomicInteger(); for (int j = 0; j <loop ; j++) { System.out.println("第"+(j+1)+"轮并发测试,每轮并发数"+threadSize); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1); Set<Thread> threads = new HashSet<>(threadSize); //批量新建线程 for (int i = 0; i <threadSize ; i++) { threads.add( new Thread(()->{ try { countDownLatch.await(); run.run(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } },"Thread"+count.getAndIncrement())); } //开启所有线程并确保其进入Waiting状态 for (Thread thread : threads) { thread.start(); while(thread.getState() != Thread.State.WAITING); } //唤醒所有在countDownLatch上等待的线程 countDownLatch.countDown(); //等待所有线程执行完毕,开启下一轮 for (Thread thread : threads) { try { thread.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public static void execute(Runnable run){ execute(run,1000,1); } public static void execute(Runnable run,int threadSize){ execute(run,threadSize,1); } public static void main(String[] args) { execute(()->{ System.out.println(Thread.currentThread()); },10,10); } }
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多线程并发安全问题详解
2019-03-24 12:15:43定义: 当多个线程同时执行,多个...这种现象就称之为多线程的并发安全问题。 代码案例: public class SellTicketDemo { public static void main(String[] args) { //创建票对象 Ticket t=new Ticke...定义:
当多个线程同时执行,多个线程之间是相互抢占资源执行,并且抢占是发生在线程的执行的每一步过程中,导致出现非法数据。这种现象就称之为多线程的并发安全问题。
代码案例:
public class SellTicketDemo { public static void main(String[] args) { //创建票对象 Ticket t=new Ticket(); //给票的count属性赋值为100 t.setCount(100); SellSystem s=new SellSystem(t); //4个线程对应4个售票窗口 Thread thread1=new Thread(s); Thread thread2=new Thread(s); Thread thread3=new Thread(s); Thread thread4=new Thread(s); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); thread4.start(); } } //卖票系统 class SellSystem implements Runnable{ //定义票对象t private Ticket t; public SellSystem(Ticket t) { this.t=t; } @Override public void run() { while(true){ try { //此处让进来的线程睡一会是为了增加其他线程抢占到执行权的概率 Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (t.getCount()>0) { t.setCount(t.getCount()-1); //Thread.currentThread()表示获取当前正在执行的线程,t.getCount()是t.setCount设置后的数量 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖了一张票,还剩"+t.getCount()); } } } } //票 class Ticket{ //定义票的数量属性 private int count; public int getCount() { return count; } public void setCount(int count) { this.count = count; } }
执行结果:
异常解析:
上述出现了三种异常情况:1. 跳过数字 2. 重复数字 3. 出现负数
1. 跳过数字 :当票还剩9张时,假设小红线程先抢到执行权,进入第①步,经过getCount得到9,9>0进入第②步,经过计算再用setCount将8设定为结果值,此时小兰抢到了执行权,由于小红已经setCount设定了结果值,小兰进入第①步后通过getCount得到8,8>0进入第②步,经过计算以及setCount将结果值设定为7,进入第③步,打印出7执行完毕。这时小红又抢回执行权,由于总票数是大家共享的,此时的总票数为7,小红前两步已完成,直接进入第③步,经过getCount得到7,然后打印出7执行完毕。因此会出现9 , 7, 7 跳过数字的情况。
2.重复数字:当票还剩4张时,假设小红线程先抢到执行权,进入第①步,经过getCount得到5,5>0进入第②步,经过(t.getCount() - 1)计算变为3,正当小红准备setCount将3设定为结果值时,小兰抢到了执行权,由于小红还没有setCount设定结果值,小兰进入第①步后通过getCount得到的还是4,4>0进入第②步,经过计算再用setCount将结果值设定为3,进入第③步,打印出3执行完毕。这时小红又抢回执行权,由于总票数是大家共享的,此时的总票数为3,小红接着上次未执行完的操作直接setCount,将3设置为结果值,接着进入第③步,打印出3执行完毕。因此会出现3 ,3 重复数字的情况。
3.出现负数:当票还剩1张时,假设小红线程先抢到执行权,进入第①步,经过getCount得到1,1>0准备进入第②步,此时小兰抢到了执行权,进入第①步,经过getCount仍然得到1,1>0准备进入第②步,此时又被小黑抢到了执行权,进入第①步,经过getCount仍然得到1,1>0进入第②步,经过计算以及setCount将0设为结果值,进入第③步,打印出0执行完毕。此时小红又抢到执行权,由于小红上次已经执行完第①步,直接进入第②步,经过getCount得到0,再减1,最后由setCount将-1设置为结果值,进入第③步,打印出-1执行完毕。此时小兰又抢到执行权,由于小兰上次已经执行完第①步,直接进入第②步,经过getCount得到-1,再减1,最后由setCount将-2设置为结果值,进入第③步,打印出-2执行完毕。因此会出现0, -1 , -2 负数的情况。
4. 解决方法:
通过同步代码块的方式将对象锁起来。用synchronized来将代码限制起来,需要锁对象。锁对象要求所有的线程都得认识。锁对象:共享资源、方法区中的数据、this。
正确代码:
修改的代码如下:
synchronized (t) { if (t.getCount()>0) { t.setCount(t.getCount()-1); //Thread.currentThread()表示获取当前正在执行的线程,t.getCount()是t.setCount设置后数量 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖了一张票,还剩"+t.getCount()); } }
最终代码如下:
public class SellTicketDemo { public static void main(String[] args) { //创建票对象 Ticket t=new Ticket(); //给票的count属性赋值为100 t.setCount(100); SellSystem s=new SellSystem(t); //4个线程对应4个售票窗口 Thread thread1=new Thread(s); Thread thread2=new Thread(s); Thread thread3=new Thread(s); Thread thread4=new Thread(s); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); thread4.start(); } } //卖票系统 class SellSystem implements Runnable{ //定义票对象t private Ticket t; public SellSystem(Ticket t) { this.t=t; } @Override public void run() { while(true){ try { //此处让进来的线程睡一会是为了增加其他线程抢占到执行权的概率 Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (t) { if (t.getCount()>0) { t.setCount(t.getCount()-1); //Thread.currentThread()表示获取当前正在执行的线程,t.getCount()是t.setCount设置后的数量 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖了一张票,还剩"+t.getCount()); } } } } } //票 class Ticket{ //定义票的数量属性 private int count; public int getCount() { return count; } public void setCount(int count) { this.count = count; } }
执行结果:
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