2022-08-04 第六小组 张宁杰 多线程(3)()

目录

LockSuport工具类
Lock锁
并发编程的三大特性
lock锁的原理cas和aqs
JUC并发编程包
为什么要使用线程池?
现阶段多线程重点

知识点

LockSuport工具类

所有方法都是静态方法,可以让线程在任何地方阻塞,阻塞之后也有唤醒的办法
park:停车,如果我们把Thread看成一辆车,park的作用就是让车停下
unpark:就是让车启动然后跑起来
这里的park和unpark其实实现了wait和notify的功能,但并不能和两者交叉使用
park和unpark不会出现死锁,blocker的作用看到阻塞的对象的信息
区别:
1.park不需要获取某个对象的锁
2.因为中断park不会抛出InterruptedException异常,需要在park之后自行判断中断状态,然后做额外的处理

public class Ch01 {

    public static final Object OBJ = new Object();

    public void show() {
        try {
            super.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Runnable runnable = () -> {
            synchronized (OBJ) {
                System.out.println("线程【" + Thread.currentThread().getName() + "】正在执行...");
                // 阻塞
                LockSupport.park("我被阻塞了...");
                if(Thread.currentThread().isInterrupted()){
                    System.out.println("被中断了...");
                }
                System.out.println("继续执行...");
            }
        };
        Thread t1 = new Thread(runnable,"线程一");
        Thread t2 = new Thread(runnable,"线程二");

        t1.start();
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(LockSupport.getBlocker(t1));
        t2.start();
        Thread.sleep(3000);
        // 线程中断
        t1.interrupt();
        // 把t2唤醒
        LockSupport.unpark(t2);
        t1.join();
        t2.join();
    }
}

Lock锁

Lock是一个接口
键盘输入和打印输出及其耗费资源,不允许使用
lock->synchronized代码块->synchronized方法
Lock接口的实现类ReenTrantLock,可重入锁
synchrnized和lock的区别:
1.Lock是一个接口,synchronized是一个关键字,是由底层c语言写的
2.synchronized发生异常时,会自动释放线程占用的锁不会发生死锁
Lock发生异常,若没有主动释放,极有可能占用资源,需要在finally中手动释放锁
3.Lock可以让等待锁的线程中断,使用synchronized只会让等待的线程一直等待下去,不能响应中断
4.Lock可以提高多个线程进行读写操作的效率

以下功能是synchronized不具备的

ReentrantReadWrite:对于一个应用而言,一般情况下读操作远远多于写的操作,如果仅仅是读的操作没有写,数据又是线程安全的,读写锁跟我们提供了一种锁,读的时候可以很多线程一起读,但是不能有线程在写,当有线程在执行写的操作的时候,其他线程既不能读,也不能写
在某些场景下能极大提升效率

并发编程的三大特性:

1.原子性:原子操作可以是一个步骤,也可以是多个步骤,但是顺序不能乱,也不可切割只执行其中一部分,将整个操作视为一个整体,原子性不仅仅是多行代码,也可能是多条指令
2.可见性
3.有序性
synchronized和lock可以保证原子,可见,有序性

lock锁的原理cas和aqs

synchronized是由C语言实现的,只能作为关键字来使用,java提供了一些并发的编程的包,底层的实现原理cas和aqs
CAS:compare and swap,比较并交换。JDK11改成了compare and set。
思路:就是给一个元素赋值的时候,先看看内存里的那个值到底变没变。
AQS:抽象队列同步器,用来解决线程同步执行的问题。它是一个双向链表

JUC并发编程包

java.util.concurrent.atomic下
1.原子类Atomic
基本类型
AtomicInteger:整型原子类
AtomicLong:长整型原子类
AtomicBoolean:布尔型原子类
数组类型
AtomicLongArray:长整型数组原子类
AtomicIntegerArray:整型数组原子类
AtomicReference:引用数据类型原子类

为什么要使用线程池?

(1)降低资源消耗,通过重复利用已创建的线程降低创建和销毁线程造成的资源消耗
(2)提高响应速度,当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行
(3)提高线程的可管理性,线程比较稀缺的资源,如果无限制创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控
JDK自带的四种线程池通过Executors提供的。
1.newCachedThreadPool:创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可以灵活回收空闲线程,若无可回收,创建新线程。
2.newFixedThreadPool:创建一个定长的线程池,可以控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
3.newScheduledThreadPool:创建一个定长的线程池,支持定时及周期性任务执行
4.newSingleThreadExecutor:创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有的任务按照指定顺序执行
这四种线程的初始化都调用了同一个构造器

现阶段多线程重点:

1.创建线程的4种方式
2.线程同步(synchronized,Reentrantlock,Reentrant….
3.线程之间的通信(wait,notify,notifyAll)
4.线程类的常用方法
指令重排,线程争抢,可见性,原子性,volatile关键字

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LockSuport工具类
Lock锁
并发编程的三大特性
lock锁的原理cas和aqs
JUC并发编程包
为什么要使用线程池?
现阶段多线程重点

知识点

LockSuport工具类

所有方法都是静态方法,可以让线程在任何地方阻塞,阻塞之后也有唤醒的办法
park:停车,如果我们把Thread看成一辆车,park的作用就是让车停下
unpark:就是让车启动然后跑起来
这里的park和unpark其实实现了wait和notify的功能,但并不能和两者交叉使用
park和unpark不会出现死锁,blocker的作用看到阻塞的对象的信息
区别:
1.park不需要获取某个对象的锁
2.因为中断park不会抛出InterruptedException异常,需要在park之后自行判断中断状态,然后做额外的处理

public class Ch01 {

    public static final Object OBJ = new Object();

    public void show() {
        try {
            super.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Runnable runnable = () -> {
            synchronized (OBJ) {
                System.out.println("线程【" + Thread.currentThread().getName() + "】正在执行...");
                // 阻塞
                LockSupport.park("我被阻塞了...");
                if(Thread.currentThread().isInterrupted()){
                    System.out.println("被中断了...");
                }
                System.out.println("继续执行...");
            }
        };
        Thread t1 = new Thread(runnable,"线程一");
        Thread t2 = new Thread(runnable,"线程二");

        t1.start();
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(LockSupport.getBlocker(t1));
        t2.start();
        Thread.sleep(3000);
        // 线程中断
        t1.interrupt();
        // 把t2唤醒
        LockSupport.unpark(t2);
        t1.join();
        t2.join();
    }
}

Lock锁

Lock是一个接口
键盘输入和打印输出及其耗费资源,不允许使用
lock->synchronized代码块->synchronized方法
Lock接口的实现类ReenTrantLock,可重入锁
synchrnized和lock的区别:
1.Lock是一个接口,synchronized是一个关键字,是由底层c语言写的
2.synchronized发生异常时,会自动释放线程占用的锁不会发生死锁
Lock发生异常,若没有主动释放,极有可能占用资源,需要在finally中手动释放锁
3.Lock可以让等待锁的线程中断,使用synchronized只会让等待的线程一直等待下去,不能响应中断
4.Lock可以提高多个线程进行读写操作的效率

以下功能是synchronized不具备的

ReentrantReadWrite:对于一个应用而言,一般情况下读操作远远多于写的操作,如果仅仅是读的操作没有写,数据又是线程安全的,读写锁跟我们提供了一种锁,读的时候可以很多线程一起读,但是不能有线程在写,当有线程在执行写的操作的时候,其他线程既不能读,也不能写
在某些场景下能极大提升效率

并发编程的三大特性:

1.原子性:原子操作可以是一个步骤,也可以是多个步骤,但是顺序不能乱,也不可切割只执行其中一部分,将整个操作视为一个整体,原子性不仅仅是多行代码,也可能是多条指令
2.可见性
3.有序性
synchronized和lock可以保证原子,可见,有序性

lock锁的原理cas和aqs

synchronized是由C语言实现的,只能作为关键字来使用,java提供了一些并发的编程的包,底层的实现原理cas和aqs
CAS:compare and swap,比较并交换。JDK11改成了compare and set。
思路:就是给一个元素赋值的时候,先看看内存里的那个值到底变没变。
AQS:抽象队列同步器,用来解决线程同步执行的问题。它是一个双向链表

JUC并发编程包

java.util.concurrent.atomic下
1.原子类Atomic
基本类型
AtomicInteger:整型原子类
AtomicLong:长整型原子类
AtomicBoolean:布尔型原子类
数组类型
AtomicLongArray:长整型数组原子类
AtomicIntegerArray:整型数组原子类
AtomicReference:引用数据类型原子类

为什么要使用线程池?

(1)降低资源消耗,通过重复利用已创建的线程降低创建和销毁线程造成的资源消耗
(2)提高响应速度,当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行
(3)提高线程的可管理性,线程比较稀缺的资源,如果无限制创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控
JDK自带的四种线程池通过Executors提供的。
1.newCachedThreadPool:创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可以灵活回收空闲线程,若无可回收,创建新线程。
2.newFixedThreadPool:创建一个定长的线程池,可以控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
3.newScheduledThreadPool:创建一个定长的线程池,支持定时及周期性任务执行
4.newSingleThreadExecutor:创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有的任务按照指定顺序执行
这四种线程的初始化都调用了同一个构造器

现阶段多线程重点:

1.创建线程的4种方式
2.线程同步(synchronized,Reentrantlock,Reentrant….
3.线程之间的通信(wait,notify,notifyAll)
4.线程类的常用方法
指令重排,线程争抢,可见性,原子性,volatile关键字