Java多线程（day1—基础概念）

Java多线程

线程基础

• 进程与线程

进程：操作系统分配资源的最小单位
线程：CPU执行的最小单位

• 线程分类

1. 用户线程
    用户自己创建的业务线程；
2. 守护线程
    为用户线程提供服务的线程，如GC；
    通过thread.setDaemon(true);设为守护线程，且必须放在start方法前；

• 4种线程创建方式

1. 继承Thread类；
2. 实现Runnable接口；
3. 实现Callable接口（可结合FutureTask返回结果，并支持抛出异常）；
4. 通过线程池创建；

• 2种线程数量选择

1. IO密集型
    n = 2 * CPU核数
2. CPU密集型
    n = CPU核数 + 1

• 5类线程状态

• • sleep与wait的区别

1. sleep
    让出cpu，不释放锁
2. wait
    让出cpu，释放锁。依赖synchronized

• • 线程中断方式

thread.interrupt
通过抛出异常中断线程。
stop方法不推荐，会导致死锁

• Happens-Before原则

定义
代码经过编译器优化后才会执行，有种优化方式为：指令重排，而指令重排必须遵守Happens-Before原则

规则名称	描述
程序顺序规则	一个线程的每个操作，happens-before于该线程中的任意后续操作。 注：此处操作指前一个操作的结果对后一个操作可见，若不满足不允许重排。
监视器锁规则	对一个锁的解锁，happens-before于后续对这个锁的加锁。
volatile规则	对volatile变量的写，happens-before于后续对这个变量的读。
传递性	若 A happens-before B，B happens-before C，则 A happens-before C。
线程启动规则	Thread对象的start方法，happens-before这个线程后续任意操作。
线程终止规则	线程中任意操作，happens-before该线程的终止。
线程中断规则	对线程的interrupt操作，happens-before对该线程中断事件的检测。
对象终结规则	对象初始化完成，happens-before该对象的finalize方法。

锁

• 锁分类

锁	定义
公平锁与非公平锁	公平锁：多线程按照申请锁的顺序获取锁。 eg：ReentrantLock可通过构造函数指定是否公平（默认非公平锁） 非公平锁：不按申请顺序获取锁，有可能造成饥饿锁。 eg：synchronized
独享锁与共享锁	独享锁：一个锁只能被一个线程持有。 eg：synchronized与ReentrantLock都是独享锁。 共享锁：一个锁可被多个线程持有。 ReadWriteLock中，读锁是共享锁，写锁是独享锁。
乐观锁与悲观锁	乐观锁：对同一数据并发操作，认为不一定会更新数据，因此采取不断尝试更新的操作（如CAS自旋） 悲观锁：对同一数据并发操作，认为一定会更新数据，因此会加锁实现同步。 注：这两者不是具体的锁，是指看待并发同步的角度。
分段锁	细化锁的操作。eg：给数组中某一个元素加锁。 ConcurrentHashMap有个Entry数组，数组中每个元素是一个链表，也是一个Segment（分段锁）。当put元素时，不是对整个hashMap加锁（hashTable是），而是通过hashCode知道它在哪一分段，然后对这个分段加锁。 注：这不是具体的锁，是一种锁设计。
偏向锁、轻量级锁、重量级锁	这3种锁是synchronized锁的状态，通过对象监视器在对象头中的字段区分。 eg：synchronized锁升级过程 1.偏向锁：一段同步代码一直被一个线程访问，那么该线程自动获取这个锁（降低获取锁的代价） 2.轻量级锁：当前锁为偏向锁，且被另一个线程访问时，偏向锁升级为轻量级锁，其他线程通过自旋尝试获取锁，不会阻塞其他线程 3.重量级锁：当前锁为轻量级锁，其他线程自旋到一定次数还没获取到锁，轻量级锁升级为重量级锁，阻塞其他线程。
可重入锁	同一线程，在外层方法获取到锁之后，进入内层方法自动获取锁。