创建线程的三种方式
1.继承thread。
2.实现runnable接口。
3.实现callable接口,使用futureTask接口包装线程调用之后的返回值。如果任务完成Future.get返回结果,否则将阻塞直到进入完成状态。
wait()和sleep()方法的区别
1.wait()是object类的方法,会让线程阻塞并让出锁,获得锁之后会继续往下执行,wait()99%会跟while一起使用而不是if。
2.sleep()方法Thread类的静态方法,让线程阻塞但是不会让出锁。
synchronized关键字
synchroniezd锁定的是对象
public void t1(){
synchronized (this){
}
}
简写为
public synchronized void t2(){
}
当方法为静态时,锁定的整个类
public static void t3(){
synchronized (duotai.class){
}
}
同步方法和非同步方法能否同时执行
可以
对写方法加锁,读方法不加锁,会产生什么问题?
会产生脏读,即读取到了还没有写完的数据。
一个同步方法可以调用另一个同步方法吗?
可以,synchronized是可重入的,在同一个线程中,已经拥有了某个对象的锁,再次申请依然可以得到这把锁,而且子类的同步方法可以调用父类的同步方法。
程序执行过程中,如果出现异常,锁会释放吗?
会
volatile关键字
作用
保证内存可见性,禁止重排序
重排序:在单线程中,代码可能不会按照写的顺序执行,只要不对结果产生影响,即使在多线程中会产生混乱。
如下代码,在主线程中修改被volatile修饰的f,可以使另一个线程正常结束
public class T {
volatile boolean f = true;
public static void main(String[] args) {
T t = new T();
new Thread(()->t.m1(),"t1").start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t.f = false;
}
public void m1(){
System.out.println("m1...start");
while (f){
}
System.out.println("m1...end");
}
}
原理
当线程t1开始运行时,从堆内存读取到t对象的f值到自己的工作区,每次使用f的时候只会使用自己工作区中的f,所以当另一个线程改变f的值的时候,t1感知不到。
但是使用volatile关键字之后,如果f的值改变,强制t1从堆内存重新读取f。
volatile和synchronized的区别
volatile只保证可见性,synchronized既保证可见性,也保证原子性。
Lock接口替代synchronized
-
lock接口的方法
Lock可以尝试获取锁,获取不到程序可以做出其他反应,如果抛出异常,会使锁得不到释放,所以要在finally中加入unlock操作。
Lock lock = new ReentrantLock();
try {
boolean b = lock.tryLock(5, TimeUnit.MINUTES);
if (b){
//do something
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
- Lock可以调用lockInterruptibly()方法,也就是说正在等待的线程可以选择放弃等待,改为处理其他事情。
lock.lockInterruptibly();
- ReentrantLock可以指定为公平锁,synchronized为不公平锁,
在公平锁上,线程按照他们发送请求的顺序来获得锁,但在非公平锁上,则允许插队。非公平锁的性能远高于公平锁的性能,公平性将由于挂起线程和恢复线程时(等待某些挂起和恢复缓慢的线程)存在的开销而极大地降低性能。
Lock lock = new ReentrantLock(true);
-
ReentrantLock实现了标准的互斥锁,每次只有一个线程持有ReentrantLock,互斥避免了读写、写写冲突,同样也避免了读读冲突。在许多情况下,数据都是读读操作,这种情况下就可以使用读写锁ReadWriteLock,一个资源可以同时被多个读访问,或者被一个写访问。
threadLocal确保线程的封闭性
threadLocal保证了多线程情况下各个线程之间的变量互相隔离,相互独立,threadLocal提供了get和set访问器,get总是返回由当前线程set的最新值。
ThreadLocal最简单的实现方式就是ThreadLocal类内部有一个线程安全的Map,然后用线程的ID作为Map的key,实例对象作为Map的value,这样就能达到各个线程的值隔离的效果。
不加锁实现线程安全的单例模式
即使用内部类的形式,在初始化内部类的时候,会保证线程安全
public class Singleton
{
private static class SingletonHolder
{
public final static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance()
{
return SingletonHolder.instance;
}
}
CAS
- 乐观锁的一种实现方式,保证多个线程同时修改某个值得时候,只有一个线程可以成功,比较内容地址和预期值,如果相等则修改内存地址为更新值,否则啥也不做。伪代码如下
if (this == expect) {
this = update
return true;
} else {
return false;
}
- ABA问题
一个线程的this等于A,另一个线程读取this为A,改为B,又改为A,此A非彼A。
AQS
- AbstractQueuedSynchronizer 抽象排队同步器
如果当前线程请求的共享资源空闲,则将该资源分配给当前线程,并且将该共享资源设置为锁定状态。
如果当前线程请求的共享资源被锁定,则将当前线程加入队列中。 - AQS组件
- Semaphore(信号量)-允许多个线程同时访问: synchronized 和 ReentrantLock 都是一次只允许一个线程访问某个资源,Semaphore(信号量)可以指定多个线程同时访问某个资源。
- CountDownLatch (倒计时器): CountDownLatch是一个同步工具类,用来协调多个线程之间的同步。这个工具通常用来控制线程等待,它可以让某一个线程等待直到倒计时结束,再开始执行。
- CyclicBarrier(循环栅栏): CyclicBarrier 和 CountDownLatch 非常类似,它也可以实现线程间的技术等待,但是它的功能比 CountDownLatch 更加复杂和强大。主要应用场景和 CountDownLatch 类似。CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用(Cyclic)的屏障(Barrier)。它要做的事情是,让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续干活。CyclicBarrier默认的构造方法是 CyclicBarrier(int parties),其参数表示屏障拦截的线程数量,每个线程调用await()方法告诉 CyclicBarrier 我已经到达了屏障,然后当前线程被阻塞。