多线程基础

Posted 2020-10-31 CODE阿宝

1、同步和异步
比如执行两个方法，同步是指第1个方法执行完返回结果再继续执行第2个方法；而异步是指方法执行不等其结果，另一个方法相继执行，所以结果返回有延迟（ajax调用）
同步特点：保证方法有序的执行，缺点响应慢
异步特点：响应速度快，但不能保证结果有序的执行，如方法1执行时，结果还未返回，方法2已经执行，如果此是需要用方法1的结果作为参数去执行方法2，那么可能程序会报错
2、并发（单个CPU）和并行(多个CPU) 但因CPU执行速度很快，看似都在同时进行，所以一般不作区分
3、临界区 多线程共同访问的共享资源，存在线程安全，所以这个区域需要同步控制
4、阻塞（blocking） 线程挂起
非阻塞(non-blocking) 允许多个线程进入临界区
5、死锁（deallock）
/**
* 死锁例子
* 1、两个线程t1,t2 两个资源s1,s2
* 2、t1执行 s1资源（已锁），t1休眠2秒, 锁未释放
* 3、t2执行 s2资源（已锁） ，继续请求s1资源（已锁）
* 4、t1在2秒后继续执行，请求s2资源（已锁）
* 5、结果：t1请求s2资源发现s2资源已锁进入等待状态
* t2请求s1资源发现s1资源已锁进入等待状态
* t1和t2都因等待不能继续执行，进入程序无响应状态
* 避免死锁：一个线程避免多个锁，避免一个线程在锁内同时占多个资源，尝试使用定时锁lock.tryLock(timeout)，对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况
*/

public class _1DeadLock {
private static String s1="资源1";
private static String s2="资源2";

public static void main(String[] args) {
new _1DeadLock().deadLock();
}
public void deadLock(){
//线程1
Thread t1=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (s1){ //锁资源1
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (s2){
System.out.println("1");
}
}
}
});
//线程2
Thread t2=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (s2){
synchronized (s1){
System.out.println("2");
}
}
}
});
t1.start();
t2.start();
}
}

饥饿死锁：在一个线程池中，如果是一个线程要等待另一个线程结束才能执行（换言之依赖另一个线程），但如果此线程因为特殊原因不能正常结束，则这个等待的线程要被饿死，永远不会执行
活锁(livelock) 电梯遇人，门开了，遇到人，里面人和外面人都想避开对方，但是里面人向左，外面人也向左，里面和外面的人都执行相同方向的躲避，结果路一直是堵着
6、并发级别：阻塞4、无障碍3、无锁2、无等待1（所有读线程）
7、并行定律
Amdahl(阿姆达尔定律) 告诉我们CPU数量不是加的越多越好，因为根据这个定律，当CPU数量越多，而步行的步骤是不变的，则加速比会越来越小
比如执行一段程序，需要5步完成，第2步和第5步用到了2个CPU并行计算，则加速比=1/(2/5*1/2+3/5)=1.25
Gustafson(古斯塔夫森定律) 告诉我们只要有足够的并行化，那么加速比和CPU个数成正比
执行时间a+b(a表示串行时间 b表示并行时间) 总执行时间a+nb(n为处理器个数 ) 则加速比S(n)=a+nb/(a+b) 因串行比例F=a/(a+b) 进行推导结果加速比S(n)=n-F(n-1)
8、什么是线程 线程是进程内的执行单元
9、线程操作：
new（创建线程）-----> start（开始线程）----->runnable(执行具体方法) terminated（关闭线程）
synchronized(同步)---->blocked(阻塞线程) wait（等待）---->waiting(等待中)---->notify（唤醒） timed_waiting(有限时间的等待)
10、线程yield和join
Thread.yield() 是一个静态方法，线程让步，让其他线程有机会争夺CPU
t1.join();执行Join方法后，其他线程都进入wait状态，当t1执行完后，在jvm中会调用notifyAll()唤醒其他线程。比如需要t1执行完（比如数据的保存），再执行后面的代码
11、线程的终止
Thread.stop() 不推荐使用，太暴力，会释放所有锁，造成数据的幻读 比如t1正在写数据，写到一半，进行stop,会释放锁，而此是t2就会读到修改了一半数据，造成数据的读取错误
Thread.interrupt() 线程中断
12、sleep 休眠会抛出中断异常，此时会清空中断的标志位，所以要在异常中继续中断操作才能有效
13、suspend(挂起) resume(继续执行) 这两个方法不推荐使用，之所以保留也是向旧版本兼容，因为suspend不会释放锁，多线程resume可能会发生在suspend之前，可能会造成线程冻结状态，永久的挂起，
如果某个线程可能正在等待该线程释放锁，那么会造成死锁
jps查看Java进程，然后 jstack pid dump
14、守护线程（后台线程） setDaemon(true) ;比如垃圾回收等，当主线程结束时，守护线程自然退出
15、线程优先级 t1.setPriority(10); 优先级越高，CPU优先执行该线程
16、线程的同步 synchronized
17、Object.wait(); Object.notify(); 注意使用wait必须该线程要先获得monitor这个监视对象的锁，也就是说必须放在synchronized的同步方法块中