多线程知识点整理

多线程：

           多线程其实就是指线程在同一时间在cpu上同时进行。具体分为两种模式：一种是指多条线程在同一个cpu上分段时间运行，其实就是并行的意思。一种是多条线程在cpu上同时运行的，其实就是并发的意思。

多线程的问题：

              多线程主要的问是，在多条线程运行情况下，会出现以下情况：

               1.多个线程同时竞争同一个资源的问题，导致线程出现安全问题

                2.线程之间的调用资源互相等待，如下图：

                      那么问题来了，为了避免线程安全问题，我们应该如何避免线程安全的问题了：

                      1.进行加锁操作：就是对多个线程要都是使用的资源进行加锁操作，加锁的操作有三个个思想方向：

                       悲观锁：所谓的悲观锁，其实就是一种悲观的心态，也就像是你是对什么事情都报悲观的看法，认为所有的事 ， 不好的影响是一定会发生的，基于这个观点。所有在对多线程中要使用的公共资源，你也认为发生线程不安全的问题是一定要发生的，那就先把她加一把锁上，这样让每一来调用资源的线程，都先看看资源是否在使用、如果已经被其中一个线程使用，其他线程就等待。

                       乐观锁：与悲观的看法不一样的是，你认为发生不好事情的几率是很小的，所以基于这个观点，在多线程使用公共资源的时候，你认为大多时候，线程使用都市安全的，那么我们在多条线程来调用资源的时候，就不需要来想悲观锁一样来加把锁上，而是直接就调用。只是看看调用的时候，资源的状态如何就行。其中一种很经典的思路cas(比较替换)就是乐观锁的实现。

                      cas 中的逻辑就是，在线程进入调用资源的时候，需要获取到资源的值，这个值最好是具有唯一性的，如时间戳，版本号等，然后在要对资源的数据进行修改的时候，在吧前面获取的原本的资源值与当前资源的值进行比较。如果相等，就说明资源在当前线程运行时。没有进行过改变的操作（要防止ABA问题）。就对资源进行值的变更。如果不相等，就说明已经进行了相关的变更操作。次线程需要重新获取资源的新值，在来比较。现在的java的atomic包中的类，都是实现了cas的乐观锁的。

                     ABA问题

                    ABA的问题就是cas思想中一个经典的问题。其出现的的情况大至如何。说先有两条线程A,B 来获取到资料的值为A。 然后线程A先对资源进行了操作，把资料的值改为了B。就在线程A执行完，线程B执行前。来了条线程C,其获取到资源的值为B，然后通过对比比较之后，把资源的值B改为了A。那么当前的资源的值就是A,在线程C执行完之后，线程B在来执行对比比较。发现资源的值是A,与线程B最先获取的值是相等的，然后线程B就执行了对资源值的修改。其实在线程B执行之前，资源的值是发生了变化的A变成了B,再从B变成了A。所以线程B不应该执行，而是应该进入循环，在来一次获取值，对比值。这也是前面我问什么提醒在cas的时候，要把标识值用友唯一性的东西来做的原因

                       前面说的加锁的悲观锁和乐观锁，但是悲观锁的效率低，不利于高并发的情况。乐观锁的效率高，但是对内存的消耗也大，也是一个不足。那么有没有既考虑到效率，有考虑到内存的问题了。其实还真有一种锁。读写锁。

                  读写锁：

                首先要说明，不是所有的读写锁都满足既考虑到效率，有考虑到内存的话，我说的是读写锁中采用共享模式，独占模式相结合的，如：    ReentrantReadWriteLock类，其就是能够多线程读取资料，写线程的时候是加了锁的。但是这要先介绍一种思路，AQS,就是同步器的概念。在AQS的，是会有个虚拟先进先出的队列来装插入队列中的线程。而且里面还是双向链表结构。然后其有有个状态来表示公共资源。而线程对公共资源的使用方式分为两种。一种是独享占用，一种共享，其中独享占用有分为公平竞争和非公平竞争。公平竞争就是先到先得的意思，指先进入队列的线程优先获取资源；而非公平竞争是指队列中的线程自由竞争资源，谁先获取到资源，谁就使用。

           2.其实保证线程安全，也可以不用加锁的模式。就比如spirng中ioc中生成的对象默认的是单例模式，但是我们可以设置为prototype多利模式；而且针对我们还可以用TherdLocal这个类，来对线程中公共使用的对象复制，然后使用，只有记得指使用玩之后，将复制的对象删除，避免内存溢出的问题就行。

           3.还有比如利用redis中的setnx 来保证线程的安全，也是可以的。