并发与多线程

知识点汇总

1、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

2、线程的状态与转换

NEW：建立

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种状态便可（新建、就绪、运行、阻塞、死亡）

3、线程同步与互斥解决方法

　　一、CAS
　　二、synchronize
　　三、lock

3.1 CAS

　　CAS是乐观锁，轻量级锁，经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，不必定会影响结果，解决办法是提供额外的标志位或者时间戳（相似于mysql version字段）。

3.2 synchronize

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

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

　　锁优化机制：

　　一、偏向锁：先使用偏向锁
　　二、轻量锁：获取偏向锁失败则升级为CAS轻量锁
　　三、自旋锁：获取轻量锁失败，则进行短暂的自旋
　　四、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，相似与cas

4、线程池

　　一、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。

　　二、Cached线程池：不限制建立的线程数，适用于要求低延迟的短时间任务的场景。

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

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

　　五、工做窃取线程池：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，决定线程池最多能够建立多少线程。
　　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，用来建立新的线程方法，能够对线程的属性进行定制，例如线程的group，线程名等，通常使用默认的工厂类便可。
　　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，会丢弃最先提交的任务。
各种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

4.2 线程池任务执行流程

调用方法：
　　一、execute
　　二、submit：能够返回一个future对象，根据future对象能够了解任务的执行状况，能够取消任务的执行，还能够获取任务的执行结果或者执行异常。

5、JUC经常使用工具

用于处理多线程常见问题的库

表格第一行：基本数据类型的原子类。

表格第二行：对对象提供的原子类。

 

表格第一行：锁相关的类。

表格第二行：异步执行相关的类。

 

表格第一行：经常使用的阻塞队列。

表格第二行：控制多线程协做使用的类。

表格第三行：经常使用的并发集合。

面试考察点与真题

三、jstack分析线程的运行状态

 

四、wait与sleeep的区别

　　wait：Object方法，会释放对象锁，须要在同步块中使用，不须要捕获异常。
　　sleep：Thread方法，不会释放对象锁，任何地方使用，须要捕获异常。
六、适用于读并发多，写并发少的场景，也可以使用CopyOnWrite解决。

七、wait、notify机制，共享变量的sync和lock同步机制

八、cas、sync、lock、ThreadLocal等机制

九、减小临界区范围、使用ThreadLocal、减小线程切换、使用读写锁或CopyOnWrite等机制

十、ThreadLocal不是解决线程数据共享的问题，是解决数据隔离的问题。