文章目录
- 前言
- 一、今天学习了什么？
- 二、关于问题的答案
- 1.线程池
- 2.synchronized关键字
- 3、volatile
- 总结
前言
提示：这里为每天自己的学习内容心情总结；
Learn By Doing，Now or Never，Writing is organized thinking.
好久没打卡了，我真的是个垃圾，我要认真学习。
加油加油啊
提示：以下是本篇文章正文内容
一、今天学习了什么？
最近学习的都是 JUC 相关的内容，主要是两大块，线程池和AQS。
- 线程池
- synchronized
- AQS
- ReentrantLock
二、关于问题的答案
1.线程池
为什么需要线程池呢？什么是线程池
线程池是为了解决频繁的创建和销毁线程所带来的性能损耗，当任务到达线程池后，可以立马被线程执行任务，并且线程是稀缺资源，不能频繁的创建，如果线程数大于CPU的核心数，会导致频繁的上下文切换，影响性能。
线程池是存储了一批已经创建好的线程，可以被重复使用，去执行任务。
线程池的参数？
corePoolSize、maxPoolSize、阻塞队列、超时时间、超时时间的单位、线程工厂、拒绝策略。
当任务达到线程后的执行流程？
- 首先判断线程池中的线程数和最大核心线程数的关系，如果当前线程数小于最大核心线程数，创建新的核心线程去执行任务；
- 如果线程池中的线程数和最大核心线程数相等，那么判断阻塞队列是否已满；
- 阻塞队列未满，将线程放入阻塞队列中等待，阻塞队列已满，判断线程池中的线程数和线程池最大线程数的关系；
- 如果小于最大线程数，创建一个非核心线程去执行任务，如果已经达到最大线程数，那么需要根据线程池中的拒绝策略去对线程任务进行相应的处理。
饱和策略？
有四种：
- 直接拒绝；
- 抛出异常后拒绝；
- 让当前线程去执行这个任务；
- 丢弃阻塞队列中等待最久的任务，将新的任务放入阻塞队列中等待。
2.synchronized关键字
请你介绍一下synchronized关键字？
synchronized关键字是悲观锁的思想，属于独占锁，是通过JVM实现的。
让同一时刻保证只有一个线程能够占用锁资源，其它想要获取共享资源的线程都会被阻塞住。
保证在代码块内，即使出现异常，也能正确释放锁资源。
synchronized的底层实现原理？
在 JDK 1.6 以前，synchronized关键字加锁方式被称之为重量级锁，但是经过了优化，引入了可偏向锁和轻量级锁，synchronized的性能提升了很多。
Java创建对象的工作是由JVM来实现的，对象的内存布局分为三部分，对象头、实例数据、对齐填充，对象头由两部分组成，mark word 和 class pointer。在 mark word 中记录对象的hashcode、age、state，而synchronized关键字的锁机制，对应的就是mark word 中锁标志位的四种状态变化。
首先介绍重量级锁，之所以称之为是重量级锁，是因为在操作系统的底层，被synchronized关键字修饰的对象都关联了一个Monitor管程，通过mark word 指向管程引用。同一个对象的管程是同一个。
不加 synchronized 就不会关联 monitor 对象。
管程是一种特殊的数据结构，可以确保只有一个活动线程能成为占用者，由三部分组成：owner、entryList、waitSet。
当线程占用锁资源，会成为管程的owner对象，并将线程指向该管程的 owner 引用。
并且在重量级锁，实现了自旋优化，想要获取锁资源的线程，在获取失败后，会自选通过CAS再尝试去获取锁资源。
JDK 6 之后自旋锁是自适应的，是由 JVM 自己实现的，不属于我们的控制范围。
- 轻量级锁：
由于每次都需要关联操作系统的 monitor 对象，使用成本很高，所以在 JDK 1.6 之后进行了优化，引入了 轻量级锁。
轻量级锁适用于有多线程去访问共享资源，但是不会在同一时刻发生竞争，如果在同一时刻发生竞争，轻量级锁会升级为重量级锁。
JVM 会在每个方法执行时，创建栈帧，当代码执行到 synchronized 代码块时，会在栈帧中创建 lock record 对象，lock record 中有两个重要的属性，分别是内存地址和对象引用。
使用 CAS 尝试将 对象头的mark word 和 lock record 中的内存地址交换，并且将 lock record 的对象引用指向对象，这就是轻量级锁加锁的方式，使用 CAS 。
如果加锁失败，可能有两种情况：
- 出现了其他线程同时竞争共享资源，出现锁膨胀，锁升级为重量级锁；
- 出现了锁重入的情况，就会在栈帧中再次创建一个 lock record 对象，只不过这个 lock record 对象的内存地址为null，对象引用指向共享资源；
- 可偏向锁：
由于轻量级锁，即使当前线程已经获取到了共享资源，发生重入时，仍需要使用 CAS ，比较浪费性能。
可偏向锁是在线程第一次获取到共享资源时，使用 CAS 将自己的线程 ID 设置到对象头中，之后当线程需要访问共享资源时，只需要比较对象头中的线程 ID 是否一致即可，提高性能。
默认是打开可偏向锁的，如果共享资源处于可偏向状态，此时有其它的线程竞争共享资源，可偏向锁会升级为轻量级锁。
3、volatile
说一下 volatile 关键字？
被 volatile 关键字修饰的变量，有两层含义，一个是可见性，一个是有序性。
底层是操作系统的内存屏障实现的，当线程对被 volatile 关键字修饰的变量进行写操作时，会添加写屏障，读操作时，会添加读屏障。
写屏障，保证对共享变量的写入操作，会立即同步到主存中，并且保证共享变量写操作前的代码不会重排序到写操作后。
读屏障，保证对共享变量的读操作，总是读取内存中最新的数值，保证读操作前的代码不会重排序到读操作之后。
可以通过 volatile + CAS 实现无锁并发，性能比较高，单独使用 volatile 关键字适用于读多写少的场景。
volatile 关键字能保证原子性吗？为什么不能保证原子性？
不保证；因为原子性的定义是指一个操作是不可中断的，但是被 volatile 修饰的变量的写操作和读操作之间是可以被中断的，意味着在读取或者修改 volatile 变量的过程中，可能会有其他线程对这个变量进行修改。
如果需要保证原子性，建议使用 synchronized 关键字，或者 JUC 提供的工具类。
总结
提示：这里对文章进行总结：
明天需要继续复习，学习 Redis 和 刷题，还要做科研，准备周四下午的组会。
