第十一天、多线程
线程安全问题
线程安全问题
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多线程给我们带来了很大性能上的提升,但是也可能引发线程安全问题
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线程安全问题指的是当个多线程同时操作同一个共享资源的时候,可能会出现的操作结果不符预期问题
线程同步方案
认识线程同步
线程同步
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线程同步就是让多个线程先后依次访问共享资源,这样就解决了安全问题,它最常见的方案就是加锁
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加锁 : 每次只允许一个多线程加锁,加锁后才能进入访问 ,访问完毕后自动解锁,之后其它线程才能加锁进来
方式一 : 同步代码块
同步代码块
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作用 : 把访问共享资源的核心代码给上锁,以此保证线程安全
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synchronized(同步锁) { 访问共享资源的核心代码 } -
原理 : 每次只允许一个线程加锁后进入,执行完毕后自动解锁,其他线程才可以进来执行
同步锁的注意事项
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对于当前同时执行的线程来说,同步锁必须是同一把锁(同一个对象),否则会出bug
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对于实列方法建议使用this作为锁对象
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对于静态方法建议使用字节码（类名.class）对象作为锁对象
方式二：同步方法
同步方法
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作用：把访问共享资源的核心方法给上锁，以此保证线程安全
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修饰符 synchronized 返回值类型 方法名称(形参列表) { 操作共享资源的代码 }
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原理：每次只能一个线程进入，执行完毕以后自动解锁，其他线程才可以进来执行
同步方法底层原理
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同步方法其实底层也是有隐式锁对象的，只是锁的范围是整个方法代码
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如果方法是实例方法：同步方法默认用this作为的锁对象
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如果方法是静态方法：同步方法默认用类名.class作为的锁对象
方式三：Lock锁
Lock锁
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Lock锁是JDK5开始提供的一个新的锁定操作，通过它可以创建出锁对象进行加锁和解锁，更灵活、更方便、更强大
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Lock是接口，不能直接实例化，可以采用它的实现类ReentrantLock来构建Lock锁对象
Lock的常用方法
线程池
认识线程池
当前创建线程的问题
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用户每发起一个请求，后台就需要创建一个新线程来处理，任务处理完毕之后，线程就会被销毁
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下次新任务来了肯定又要创建新线程处理的，用完又要被销毁
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而创建和销毁线程的开销是很大的，当请求过多时，肯定会产生大量的线程出来，这样会严重影响系统的性能
什么是线程池
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线程池就是一个可以复用线程的技术
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它就像一个大的池子一样，里面可以放置一些线程，当需要的时候，就从里面取出来用，用完了就还回去
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如此一来，就不必频繁的创建和销毁线程了，大大的提高了线程的利用率，提供系统的性能
线程池的工作原理以及执行流程
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判断核心线程数是否已满，如果没满，则创建一个新的核心线程来执行任务
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如果核心线程满了，则判断工作队列是否已满，如果没满，则将任务存储在这个工作队列
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如果工作队列满了，则判断最大线程数是否已满，如果没满，则创建临时线程执行任务
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如果最大线程数已满，则执行拒绝策略
如何创建线程池？
谁代表线程池？
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JDK 5.0起提供了代表线程池的接口：ExecutorService
如何得到线程池对象?
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使用ExecutorService的实现类ThreadPoolExecutor自创建一个线程池对象
ThreadPoolExecutor
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参数一：corePoolSize : 指定线程池的核心线程的数量
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参数二：maximumPoolSize：指定线程池的最大线程数量
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参数三：keepAliveTime ：指定临时线程的存活时间
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参数四：unit：指定临时线程存活的时间单位(秒、分、时、天）
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参数五：workQueue：指定线程池的任务队列
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参数六：threadFactory：指定线程池的线程工厂
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参数七：handler：指定线程池的任务拒绝策略（线程都在忙，任务队列也满了的时候，新任务来了该怎么处理）
任务缓冲队列
任务拒绝策略
线程池处理Runnable任务
ExecutorService的常用方法
线程池处理Callable任务
ExecutorService的常用方法
Executors工具类实现线程池
Executors
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是一个线程池的工具类，提供了很多静态方法用于返回不同特点的线程池对象
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注意 ：这些方法的底层，都是通过线程池的实现类ThreadPoolExecutor创建的线程池对象
Executors使用可能存在的陷阱
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大型并发系统环境中使用Executors如果不注意可能会出现系统风险
线程通信(了解)
什么是线程通信？
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当多个线程共同操作共享的资源时，线程间通过某种方式互相告知自己的状态，以相互协调，并避免无效的资源争夺
线程通信的常见模型（生产者与消费者模型）
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生产者线程负责生产数据
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消费者线程负责消费生产者生产的数据
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注意：生产者生产完数据应该等待自己，通知消费者消费；消费者消费完数据也应该等待自己，再通知生产者生产
Object类的等待和唤醒方法
注意
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上述方法应该使用当前同步锁对象进行调用
理论补充
进程与线程
进程与线程
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进程：正在运行的程序（软件）就是一个独立的进程
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线程：线程是属于进程的，一个进程中可以同时运行很多个线程
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关系：进程=火车 线程=车厢
并发与并行
并发的含义
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进程中的线程是由CPU负责调度执行的，但CPU能同时处理线程的数量有限，为了保证全部线程都能往前执行， CPU会轮询为系统的每个线程服务，由于CPU切换的速度很快，给我们的感觉这些线程在同时执行，这就是并发
并行的含义
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在同一个时刻上，同时有多个线程在被CPU调度执行
多线程到底是怎么在执行的?
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并发和并行同时进行的
线程生命周期
线程的生命周期和状态
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也就是线程从生到死的过程中，经历的各种状态及状态转换，Java总共定义了6种状态
线程的6种状态互相转换
