java_多线程_笔记

1.API1.Thread API1)Join:A线程调用B线程的Join方法，A线程阻塞，直至B线程执行完毕。

2)Thread（Runable target）：注意，参数target是对象实例。

ng.class :class类实例表示正在运行的java应用程序中的类和接口。

3.JDK提供的线程池ThreadPoolExecutor 线程池类，提供三种排队策略：1）直接提交。

线程池采用无界线程池，即线程池中的线程数量没有限制（无界线程池情况适用于，线程执行时间短，例如小于1秒，并发量高的场景），工作队列的默认选项是SynchronousQueue，它将任务直接提交给线程而不保持它们。

在此，如果不存在可用于立即运行任务的线程，则试图把任务加入队列将失败，因此会构造一个新的线程。

此策略可以避免在处理可能具有内部依赖性的请求集合时出现锁定。

直接提交通常要求无界maximumPoolSizes 以避免拒绝新提交的任务。

当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时，此策略允许无界线程具有增长的可能性。

2）无界队列，线程池数量固定，队列无限制。

使用无界队列（例如，不具有预定义容量的LinkedBlockingQueue）将导致在所有corePoolSize 线程都忙的情况下将新任务加入队列。

这样，创建的线程就不会超过corePoolSize。

（因此，maximumPoolSize 的值也就无效了。

）当每个任务完全独立于其他任务，即任务执行互不影响时，适合于使用无界队列；例如，在Web 页服务器中。

这种排队可用于处理瞬态突发请求，当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时，此策略允许无界线程具有增长的可能性。

3）有界队列，当使用有限的maximumPoolSizes 时，有界队列（如ArrayBlockingQueue）有助于防止资源耗尽，但是可能较难调整和控制。

队列大小和最大池大小可能需要相互折衷：使用大型队列和小型池可以最大限度地降低CPU 使用率、操作系统资源和上下文切换开销，但是可能导致人工降低吞吐量。

如果任务频繁阻塞（例如，如果它们是I/O 边界），则系统可能为超过您许可的更多线程安排时间。

使用小型队列通常要求较大的池大小，CPU使用率较高，但是可能遇到不可接受的调度开销，这样也会降低吞吐量。

4.2.一句话5.线程是CPU执行的指令，实例对象，是JVM堆中存在的数值。

New一个实例对象，并不意味着线程启动，执行start命令，才提交给jvm执行指令代码，代码执行外部实例对象依然存在。

6.JVM在load类时，会创建一个Class实例对象，new操作指令，在堆中创建对象实例。

3.《java 核心技术》中多线程部分3.1.线程的状态new 新生态线程对象被创建（t = new Thread()），但是还没有执行程序的代码，线程运行之前，还需要一些准备工作;Runnable 可运行线程可以随时运行，线程调用了start的方法，线程处于运行状态，但是线程会被中断，cpu会调度。

线程了调用了start（）方法，但是因为调度等原因，线程处于未运行状态。

Blocked 被阻塞线程申请某一资源，该资源被其他线程占用，本线程被阻塞，等待资源释放。

waiting 等待程序代码显示调用object.wait()方法，让线程进入等待队列。

Timed waiting计时等待Terminated 终止线程结束注意：sleep线程睡眠，是指线程暂停，此时线程并不释放资源锁。

等待就是阻塞，只是阻塞是系统调度，等待是人工调度。

4.书籍：《java线程》7.创建线程线程对象，是JVM创建的java实例对象。

线程的执行，是由JVM映射到操作系统创建执行的，执行的是线程代码指令。

线程对象和线程的执行，是两个完全不同的概念，线程对象由JVM创建，作为一个对象实例，保存在堆中；线程执行代码，由JVM执行，下一条执行指令保存在PC寄存器中，其他的指令保存在方法区中。

Jvm执行是代码指令，和执行相生的是java栈，保存线程执行中的私有数据。

对象实例保存堆中，类实例保存在方法区中，由垃圾回收机制清理。

8.结束线程1）线程到run（）方法的末尾。

2）线程抛出一个未捕获的异常3）其他线程调用Stop方法。

9.线程加入（Thread.join()方法）：当调用Thread.join()方法时，调用线程将阻塞，直到目标线程完成为止。

例如：在线程A的run()中调用了线程B的join方法，线程A将阻塞，见下：1 Public A extend Thread{……2 Public void run(){3 ……4 B.join();5 B.getMax();6 i++;7 ……8 }……}在代码第4行，线程A阻塞，等待线程B执行完毕，在执行后续指令。

样例代码见：Test1.java10.5.书籍：《java多线程编程》5.1.第二章概念内存布局分为两部分：用户程序驻留的空间，称为用户空间；操作系统驻留的空间称为内核空间。

Dos单用户、单任务的操作系统，是通过软件协议分为两部分；后期多用户、多任务操作系统是通过硬件划分的。

CPU运行模式分为两类，用户模式（User Mode）和内核模式（Kernel Mode）。

用户模式允许常规程序运行，内核模式允许内核执行某些特殊指令，包括I/O指令、处理器中断指令、控制虚拟内存子系统的指令和模式切换指令。

用户程序，仅能执行用户模式的指令，且只能运行在用户空间。

需要调用内核指令时（例如：读写文件），通过系统调用的方式；系统切换到内核模式，执行内核指令，执行外部返回用户模式。

并发性两个或者多个线程（或进程）可以同时在执行代码之中【也就是说都已经开始执行代码，因为CPU是轮时间片的】。

可以是相同的代码，也可以是不同的代码，线程可以同时执行，也可以不同是执行（注意线程已经开始执行代码中），可以在一个CPU，也可以在多个CPU 上。

并行性两个线程或进程，同时执行，真正运行在2个或以上的CPU上。

并行的一定是并发的，但并发的不一定是并行的。

并发执行，是多任务的基础。

线程同步，指的是线程的并发性。

进程是资源分配的最小单位，线程时CPU调度的最小单位，一个进程包含多个线程，线程共享进程内的资源。

调度调度是将线程放到CPU上的行动（线程执行），以及从CPU上取下的行动（线程切换，执行其他线程）。

线程标准三种本地线程库定义：win32、OS/2和Posix，前两种是专利，运行在windows平台和OS/2系统上，后者是开发的，运行在Unix、Linux等平台，JVM用的是本地线程库（JDK 1.2以后）。

【问题：是不是说，在windows平台用win32线程库，另外两个平台用另外两个线程库？】【多线程是为了让程序更加简单，如果使用了多线程，导致系统更加复杂，则不宜用。

】5.2.第三章基础线程的基本结构，线程的实现规范等。

线程库实现方式第一种：编写用户级库。

它会调用系统例程，某些功能依赖某内核功能。

所定义的结构和利用库的程序都在用户空间。

最主要的库调用完全在用户区执行【注：最主要是不是指线程的创建、调度、注销等动作？】；与其他用户级库相比，没有调用更多的系统例程。

第二种：编写一个库，该库是固有内核级实现。

可以规定拥有第一种全部相同的功能，而且该功能，独立于支持它们已有的内核例程，这些功能几乎都在内核空间，库的用户级部分相对内核部分功能较少。

库调用需要系统调用。

【注：第一种在用户空间实现，主要功能在用户区实现；第二种，功能的定义也在用户空间，但是功能的实现，完成由内核例程实现，依赖系统调用。

第一种能够快速创建线程，因为没有系统开销，第二种则需要内核资源开销。

】POSIX属于第一种方式，OS/2和win32属于第二种方式。

调用内核功能，需要经过系统调用。

内核仅识别进程结构。

LWP轻量级进程一个进程拥有多个LWP，共享进程信息。

每个LWP由内核独立调度。

LWP提供了内核级的并发性和并行性。

以支持线程接口。

线程、线程的堆栈、线程所运行的程序和它所共享的全局数据，都在用户空间。

线程库负责的线程的管理。

5.3.第四章生存期线程对象和执行的线程是两个完全不同的概念。

线程创建基础Thread类，或者实现Runnable接口。

调用Thread.start()方法。

等待线程Thread.join()方法等待线程结束。

t1.join();等待t1线程结束，开始运行本线程。

当前线程Thread.currentThread().线程挂起/恢复Thread.suspend和Thread.resume 。

已不建议使用。

挂起一个线程，能够保持锁定。

线程注销Thread.stop()。

已不推荐使用。

线程退出Java没有线程退出指令，run（）运行结束，自然退出.。

退出进程System.exit()；退出进程。

线程运行结束后，线程对象不再可用。

sleep：线程睡眠，不释放资源。

5.4.第五章作业调度5.4.1.各种内核调度模型(5.1)多对一用户线程创建在用户区，多个线程轮流运行在一个LWP上。

也称为绿色线程库。

一对一一个线程对应一个LWP，线程在不同的cpu上并行执行。

线程的创建数量受资源限制。

多对多很多线程在不同cpu上并行执行。

两级模型即包括多对多，又包括一对一。

5.4.2.线程调度(5.2)线程调度类型有两个调度的线程级别，进程局部调度（也称为进程争用域或非联编线程-多对多模型）和系统全局调度（也称为系统争用域或联编线程—1对1模型）。

调度类被称为争用域。

进程局部调度，意味着所有线程的调度机制对于进程来说是局部的，线程调用LWP由用户线程库完全控制。

线程库决定将那个线程放到那个LWP上执行。

LWP调度依然是全局的，独立于本机的。

系统全局调度，意味着由内核进行调度。

内核调度LWP，LWP和线程时1对1绑定（也称为联编的）的。

注意对进程争用域来说，其LWP也由内核进行全局调度，但是对于线程调度而言，内核对LWP的调度，和线程的调度影响很小。

线程调度算法线程的调度算法，典型算法两类，时间片调度和优先级调度。

5.4.3.现场转换（5.3）进程的现场转换CPU将寄存器的值保存到进程T1的进程结构中，加载T2进程结构中的值到寄存器，CPU 开始运行进程T2。

CPU只能做本身的进程的现场转换。

线程的现场转换与进程不同的是，此时CPU为LWP，进程换为线程。

5.5.第六章同步5.5.1.同步问题原子动作对于同步而言，原子动作是指，更新主存的原子性，例如：long、double等4个字节数值。

注意：如果不是原子的，待更新变量必须锁定，以保证更新动作的原子性。

这里要解决的是如何锁定待更新的变量。

互斥变量不允许同时访问或操作的变量。

与原子操作相关，如果这个变量允许的操作都是原子操作，那么这个变量就可以作为互斥变量。