java多线程

线程概述

1.线程的状态

• NEW：新建的线程，尚未执行

• Runnable：运行中的线程，正在执行run方法

• Blocked：阻塞等待，因某些操作被阻塞而挂起

• Waiting：运行中的线程，因为某些操作在等待中

• TimeWaiting：超时等待，因为执行sleep()方法正在计时等待

• Terminated：线程已终止 调用interrupt()方法，可以中断方法

• blocked和waiting的区别

  • block状态是线程阻塞在进入synchronized修饰的方法或代码块时的状态。
  • waiting可以通过object.join()，wait()方法达到，表示等待object线程结束，
  • block状态是处于wait状态线程的必经之路

• stop和interrupt的区别？

  • interrupt触发异常，线程可以无视这个通知
  • stop直接终止线程，并释放锁

线程协调问题

多线程协调原则

当条件不满足时，线程进入等待状态；当条件满足时，线程被唤醒，继续执行任务

• 使用this.wait()进入等待状态，wait()方法必须在当前获取的锁对象上调用，只有在synchronized块中才能调用wait，wait方法在调用后会释放锁
• this.notifyAll(); // 唤醒在this锁等待的线程
• 已唤醒的线程还需要重新获得锁后才能继续执行

ReentrantLock

java.util.concurrent.locks包提供的ReentrantLock用于替代synchronized加锁

private final Lock lock = new ReentrantLock();
private final Condition condition = lock.newCondition();
await()会释放当前锁，进入等待状态；
signal()会唤醒某个等待线程；
signalAll()会唤醒所有等待线程；
唤醒线程从await()返回后需要重新获得锁。

ReadWriteLock

• ReadWriteLock可以提高读取效率：
• ReadWriteLock只允许一个线程写入；
• ReadWriteLock允许多个线程在没有写入时同时读取；
• ReadWriteLock适合读多写少的场景。

StampedLock

• 提供了乐观读锁，可取代ReadWriteLock以进一步提升并发性能

Atomic类

使用java.util.concurrent.atomic提供的原子操作可以简化多线程编程：

• 原子操作实现了无锁的线程安全；
• 适用于计数器，累加器等。

关键字

volatile

用于线程间共享的变量，
告诉虚拟机，每次访问变量时，总是获取主内存的最新值；每次修改变量后，立刻回写到主内存。关键字解决的是可见性问题：当一个线程修改了某个共享变量的值，其他线程能够立刻看到修改后的值

synchronized

修饰方法时，锁住的是整个对象

可重入锁

获取锁的时候，获取锁的记录次数+1，退出时-1，直到等于0，才时真正的释放锁

死锁

一个线程获取锁后，再继续获取另外一个锁，这个锁被另一个线程获取过，就会造成死锁，没有任何机制能解除死锁，只能强制结束JVM进程，

避免死锁的方式就是获取锁的顺序要一致

CAS：

• Compare and Set 底层也是java调用汇编指令进行锁的操作

public int incrementAndGet(AtomicInteger var) {
    int prev, next;
    do {
        prev = var.get();
        next = prev + 1;
    } while ( ! var.compareAndSet(prev, next));
    return next;
}
在这个操作中，如果AtomicInteger的当前值是prev，那么就更新为next，返回true。如果AtomicInteger的当前值不是prev，就什么也不干，返回false。通过CAS操作并配合do ... while循环，即使其他线程修改了AtomicInteger的值，最终的结果也是正确的。