多线程知识

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多线程实现的原理

多线程实现的原理

多线程实现的原理多线程主要是为了提高计算机程序的执行效率,它可以使程序同时进行多个任务,而不像单线程一样需要等待当前的任务完成以后才能执行下一个任务。

多线程是一种并发编程技术,许多编程语言都支持多线程编程,例如Java、Python等。

多线程实现的基本原理是利用CPU的时间片轮转算法,CPU可以快速地在多个线程之间进行切换,从而实现多个线程同时执行的效果。

接下来,我们将分步骤阐述多线程实现的原理:1. 线程的创建:在程序开始运行时,创建一个主线程。

如果需要使用多线程,可以在主线程内创建多个子线程。

2. 线程的调度:每个线程都会被分配一个时间片,当某个线程的时间片用完时,操作系统会将该线程置于等待状态,同时将 CPU 分配给其他线程。

等待状态的线程会进入操作系统的等待队列等待下一次执行。

3. 线程的同步:多个线程之间要共享数据,就需要进行线程同步。

线程同步可以通过互斥锁、信号量、条件变量等方式进行实现。

4. 线程的销毁:线程的结束是由操作系统负责的。

当某个线程完成任务后,操作系统会将该线程从运行状态转变为终止状态,并清除该线程占用的系统资源。

5. 线程的优先级:每个线程都有一个优先级,优先级较高的线程会先被执行。

线程的优先级可以通过设置线程优先级的方式进行调整。

总结起来,多线程实现的原理就是利用操作系统的时间片轮转算法实现线程的调度。

多个线程之间共享数据需要进行线程同步,线程的创建和销毁由操作系统负责。

线程的优先级可以通过设置线程优先级的方式进行调整。

在实际的程序开发中,多线程可以提高程序的执行效率,但也需要注意线程安全的问题,避免发生数据竞争等问题。

因此,在使用多线程时需要仔细考虑线程的同步与锁的使用,以确保程序的正确性和稳定性。

C#中的多线程-同步基础

C#中的多线程-同步基础

C#中的多线程-同步基础C#中的多线程 - 同步基础1同步概要在第 1 部分:基础知识中,我们描述了如何在线程上启动任务、配置线程以及双向传递数据。

同时也说明了局部变量对于线程来说是私有的,以及引⽤是如何在线程之间共享,允许其通过公共字段进⾏通信。

下⼀步是同步(synchronization):为期望的结果协调线程的⾏为。

当多个线程访问同⼀个数据时,同步尤其重要,但是这是⼀件⾮常容易搞砸的事情。

同步构造可以分为以下四类:简单的阻塞⽅法这些⽅法会使当前线程等待另⼀个线程结束或是⾃⼰等待⼀段时间。

Sleep、Join与Task.Wait都是简单的阻塞⽅法。

锁构造锁构造能够限制每次可以执⾏某些动作或是执⾏某段代码的线程数量。

排它锁构造是最常见的,它每次只允许⼀个线程执⾏,从⽽可以使得参与竞争的线程在访问公共数据时不会彼此⼲扰。

标准的排它锁构造是lock(Monitor.Enter/Monitor.Exit)、Mutex与 SpinLock。

⾮排它锁构造是Semaphore、SemaphoreSlim以及读写锁。

信号构造信号构造可以使⼀个线程暂停,直到接收到另⼀个线程的通知,避免了低效的轮询。

有两种经常使⽤的信号设施:事件等待句柄(event wait handle )和Monitor类的Wait / Pluse⽅法。

Framework 4.0 加⼊了CountdownEvent与Barrier类。

⾮阻塞同步构造⾮阻塞同步构造通过调⽤处理器指令来保护对公共字段的访问。

CLR 与 C# 提供了下列⾮阻塞构造:Thread.MemoryBarrier 、Thread.VolatileRead、Thread.VolatileWrite、volatile关键字以及Interlocked类。

阻塞这个概念对于前三类来说都⾮常重要,接下来我们简要的剖析下它。

1.1阻塞当线程的执⾏由于某些原因被暂停,⽐如调⽤Sleep等待⼀段时间,或者通过Join或EndInvoke⽅法等待其它线程结束时,则认为此线程被阻塞(blocked)。

Android 多线程和异步处理

Android 多线程和异步处理

Android 多线程和异步处理Android操作系统是基于Linux内核的,而Linux内核天生支持多线程的能力。

在Android开发中,多线程和异步处理是必不可少的技术。

本文将介绍Android多线程和异步处理的相关知识。

一、多线程概述多线程是指在一个进程中同时执行多个线程,每个线程都是独立运行的,可以完整的拥有自己的资源和运行环境。

在Android应用中,多线程的使用可以提高程序的性能和用户体验。

1.1 多线程的优点通过使用多线程,可以将一些耗时的操作和主线程分开,提高程序的响应速度。

同时,多线程还可以充分利用多核处理器的计算能力,提高程序的运行效率。

1.2 多线程的分析与设计在使用多线程时,需要充分考虑线程安全性和资源的合理分配。

可以使用线程池来管理和控制线程的创建和销毁,使得线程的创建和销毁过程更加高效。

二、Android多线程实现方式Android中提供了多种多线程的实现方式,下面将介绍几种常见的实现方式。

2.1 继承Thread类继承Thread类是一种常见的实现多线程的方式。

通过继承Thread 类并重写run方法,可以实现自定义的线程功能。

```javapublic class MyThread extends Thread{@Overridepublic void run(){// 线程执行的代码}}```2.2 实现Runnable接口实现Runnable接口是另一种实现多线程的方式。

通过实现Runnable接口并实现run方法,也可以实现自定义的线程功能。

```javapublic class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run(){// 线程执行的代码}```2.3 使用Handler实现多线程在Android开发中,我们经常需要在子线程中更新UI界面。

这时可以使用Handler来实现多线程和UI更新的交互。

Java多线程详解——一篇文章搞懂Java多线程

Java多线程详解——一篇文章搞懂Java多线程

Java多线程详解——⼀篇⽂章搞懂Java多线程⽬录1. 基本概念程序(program)程序是为完成特定任务、⽤某种语⾔编写的⼀组指令的集合。

即指⼀段静态的代码(还没有运⾏起来),静态对象。

进程(process)进程是程序的⼀次执⾏过程,也就是说程序运⾏起来了,加载到了内存中,并占⽤了cpu的资源。

这是⼀个动态的过程:有⾃⾝的产⽣、存在和消亡的过程,这也是进程的⽣命周期。

进程是系统资源分配的单位,系统在运⾏时会为每个进程分配不同的内存区域。

线程(thread)进程可进⼀步细化为线程,是⼀个程序内部的执⾏路径。

若⼀个进程同⼀时间并⾏执⾏多个线程,那么这个进程就是⽀持多线程的。

线程是cpu调度和执⾏的单位,每个线程拥有独⽴的运⾏栈和程序计数器(pc),线程切换的开销⼩。

⼀个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间——》他们从同⼀堆中分配对象,可以访问相同的变量和对象。

这就使得相乘间通信更简便、搞笑。

但索格线程操作共享的系统资源可能就会带来安全隐患(隐患为到底哪个线程操作这个数据,可能⼀个线程正在操作这个数据,有⼀个线程也来操作了这个数据v)。

配合JVM内存结构了解(只做了解即可)class⽂件会通过类加载器加载到内存空间。

其中内存区域中每个线程都会有虚拟机栈和程序计数器。

每个进程都会有⼀个⽅法区和堆,多个线程共享同⼀进程下的⽅法区和堆。

CPU单核和多核的理解单核的CPU是⼀种假的多线程,因为在⼀个时间单元内,也只能执⾏⼀个线程的任务。

同时间段内有多个线程需要CPU去运⾏时,CPU也只能交替去执⾏多个线程中的⼀个线程,但是由于其执⾏速度特别快,因此感觉不出来。

多核的CPU才能更好的发挥多线程的效率。

对于Java应⽤程序java.exe来讲,⾄少会存在三个线程:main()主线程,gc()垃圾回收线程,异常处理线程。

如过发⽣异常时会影响主线程。

Java线程的分类:⽤户线程和守护线程Java的gc()垃圾回收线程就是⼀个守护线程守护线程是⽤来服务⽤户线程的,通过在start()⽅法前调⽤thread.setDaemon(true)可以吧⼀个⽤户线程变成⼀个守护线程。

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结Java多线程是指在一个程序中同时运行多个线程,每个线程都有自己的执行代码,但是又共享同一片内存空间和其他系统资源。

多线程的使用场景和注意事项是我们在开发中需要关注的重点,下面将详细进行总结。

一、Java多线程的使用场景:1.提高程序的执行效率:多线程可以充分利用系统资源,将一些耗时的操作放到一个线程中执行,避免阻塞主线程,提高程序的执行效率。

2.实现并行计算:多线程可以将任务拆分成多个子任务,每个子任务分配给一个线程来执行,从而实现并行计算,提高计算速度。

3.响应性能提升:多线程可以提高程序的响应性能,比如在用户界面的开发中,可以使用多线程来处理用户的输入和操作,保证界面的流畅性和及时响应。

4.实时性要求高:多线程可以实现实时性要求高的任务,比如监控系统、实时数据处理等。

5.任务调度与资源管理:多线程可以实现任务的调度和资源的管理,通过线程池可以更好地掌控任务的执行情况和使用系统资源。

二、Java多线程的注意事项:1.线程安全性:多线程操作共享资源时,要注意线程安全问题。

可以通过使用锁、同步方法、同步块等方式来解决线程安全问题。

2.死锁:多线程中存在死锁问题,即多个线程相互等待对方释放资源,导致程序无法继续执行。

要避免死锁问题,应尽量减少同步块的嵌套和锁的使用。

3.内存泄漏:多线程中存在内存泄漏问题,即线程结束后,线程的资源没有得到释放,导致内存占用过高。

要避免内存泄漏问题,应及时释放线程资源。

4.上下文切换:多线程的切换会带来上下文切换的开销,影响程序的执行效率。

要注意合理分配线程的数量,避免过多线程的切换。

5. 线程同步与通信:多线程之间需要进行同步和通信,以保证线程之间的正确协调和数据的一致性。

可以使用synchronized关键字、wait(和notify(方法等方式进行线程同步和通信。

6.线程池的使用:在多线程编程中,可以使用线程池来管理线程的创建和销毁,可以减少线程的创建和销毁的开销,提高程序的性能。

多线程的应用场景简书

多线程的应用场景简书

多线程的应用场景简书
多线程的应用场景有很多,下面列举几个常见的例子:
1. 图片或视频处理:在图像或视频处理领域,通常需要对大量的图像或视频进行处理,例如图像的压缩、滤镜的应用等。

使用多线程可以同时处理多个图像或视频,提高处理速度和效率。

2. 网络编程:在网络编程中,多线程可以用来处理多个客户端的请求,例如Web服务器。

每个客户端请求都可以分配一个
线程来处理,提高同时处理请求的能力。

3. 并发编程:在并发编程中,多线程可以用来处理多个并发任务,例如并发访问数据库、并发执行任务等。

通过多线程可以提高系统的处理能力和资源利用率。

4. 数据分析与计算:在大数据处理和分析中,通常需要对海量数据进行处理和计算,使用多线程可以将数据分成多个部分并行处理,加快计算速度。

5. 用户界面响应:在图形界面应用程序中,如果某个操作需要耗费较长时间,使用多线程可以使界面仍然保持响应,提高用户体验。

需要注意的是,在使用多线程时需要注意线程的同步和竞态条件的处理,以避免出现线程安全问题。

java 多线程理解

java 多线程理解
Java多线程是指在同一时间内,程序中有多个线程在同时执行。

这种并发性质让程序可以更有效地利用CPU资源,提高程序的响应速度和并发处理能力。

Java多线程的实现方式有两种,一种是继承Thread类,另一种是实现Runnable接口。

对于简单的多线程任务,继承Thread类更为简单,而对于复杂的任务,实现Runnable接口更为灵活。

Java多线程的核心概念包括线程安全、同步和互斥。

线程安全
是指多个线程同时调用一个对象或方法时,不会发生错误或数据损坏。

同步是指多个线程在执行时,需要互相协调和配合,确保数据的正确性和一致性。

互斥是指多个线程在访问共享资源时,需要通过加锁和释放锁来保证同一时间只有一个线程可以访问。

Java多线程的应用领域非常广泛,例如服务器端的并发处理、
多媒体处理、网络编程等等。

理解Java多线程的核心概念和实现方式,对于开发高并发、高可用的程序非常重要。

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python多线程的高级用法,以及线程同步和互斥机制

python多线程的高级用法,以及线程同步和互斥机制Python 的多线程模块 `threading` 提供了一种方法来创建和管理线程。

下面是一些 Python 多线程的高级用法,以及线程同步和互斥机制的介绍。

高级用法1. 线程局部存储:使用 `()` 可以为每个线程提供独立的存储空间。

这对于在线程之间存储和检索数据非常有用。

```pythonimport threading创建一个线程局部存储对象thread_local = ()def worker():设置线程局部变量的值thread_ = "thread-{}".format(_thread().name)print(thread_)threads = []for i in range(5):t = (target=worker)(t)()```2. 线程池:使用 `` 可以更方便地管理线程池。

这个类提供了一个 `map()` 方法,可以并行地对可迭代对象中的每个元素执行函数。

```pythonfrom import ThreadPoolExecutordef square(n):return n nwith ThreadPoolExecutor(max_workers=5) as executor:results = (square, range(10))```3. 线程锁:使用 `` 可以实现线程之间的互斥。

当一个线程拥有锁时,其他线程必须等待锁被释放后才能继续执行。

```pythonlock = ()with lock:临界区,只有一个线程可以执行这部分代码pass```4. 信号量:使用 `` 可以实现线程之间的同步。

信号量是一个计数器,用于控制同时访问共享资源的线程数量。

```pythonfrom import Semaphoresem = Semaphore(3) 最多允许3个线程同时访问共享资源with sem:临界区,只有当信号量计数大于0时,线程才能执行这部分代码pass```5. 事件循环:使用 `asyncio` 模块可以实现异步 I/O 和协程的并发执行。

最全多线程经典面试题和答案

最全多线程经典⾯试题和答案Java实现线程有哪⼏种⽅式?1、继承Thread类实现多线程2、实现Runnable接⼝⽅式实现多线程3、使⽤ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程多线程同步有哪⼏种⽅法?Synchronized关键字,Lock锁实现,分布式锁等。

Runnable和Thread⽤哪个好?Java不⽀持类的多重继承,但允许你实现多个接⼝。

所以如果你要继承其他类,也为了减少类之间的耦合性,Runnable会更好。

Java中notify和notifyAll有什么区别?notify()⽅法不能唤醒某个具体的线程,所以只有⼀个线程在等待的时候它才有⽤武之地。

⽽notifyAll()唤醒所有线程并允许他们争夺锁确保了⾄少有⼀个线程能继续运⾏。

为什么wait/notify/notifyAll这些⽅法不在thread类⾥⾯?这是个设计相关的问题,它考察的是⾯试者对现有系统和⼀些普遍存在但看起来不合理的事物的看法。

回答这些问题的时候,你要说明为什么把这些⽅法放在Object类⾥是有意义的,还有不把它放在Thread类⾥的原因。

⼀个很明显的原因是JAVA提供的锁是对象级的⽽不是线程级的,每个对象都有锁,通过线程获得。

如果线程需要等待某些锁那么调⽤对象中的wait()⽅法就有意义了。

如果wait()⽅法定义在Thread类中,线程正在等待的是哪个锁就不明显了。

简单的说,由于wait,notify和notifyAll都是锁级别的操作,所以把他们定义在Object类中因为锁属于对象。

为什么wait和notify⽅法要在同步块中调⽤?主要是因为Java API强制要求这样做,如果你不这么做,你的代码会抛出IllegalMonitorStateException异常。

还有⼀个原因是为了避免wait 和notify之间产⽣竞态条件。

什么是死锁?如何避免死锁?死锁就是两个线程相互等待对⽅释放对象锁。

多线程 注意事项

多线程注意事项多线程是指在一个程序中同时运行多个线程,每个线程独立执行不同的任务。

多线程的使用可以提高程序的性能和响应速度,但同时也需要注意一些问题和注意事项。

1. 线程安全性:在多线程编程中,线程与线程之间共享同一块内存空间,因此需要关注线程安全性。

如果多个线程同时访问和修改同一份数据,可能会导致数据不一致或出现竞态条件。

为了确保线程安全,可以使用同步机制,如互斥锁(mutex)、条件变量、信号量等来控制对共享数据的访问。

2. 线程同步:线程同步是保证多个线程按照一定的顺序协同工作的一种机制。

例如,如果一个线程需要依赖另一个线程的结果,则需要使用同步机制来等待另一个线程完成任务并获取结果。

常见的线程同步机制包括互斥锁、条件变量、信号量等。

3. 死锁:当多个线程相互等待对方释放资源时,可能会导致死锁。

死锁是指所有的线程都无法继续执行,程序陷入僵局。

为了避免死锁,需要合理设计线程间资源的请求和释放顺序,避免循环等待。

4. 线程优先级:线程在操作系统中会分配一个优先级,优先级高的线程会获得更多的系统资源。

但在实际开发中,不建议过分依赖线程优先级来控制线程的执行顺序,因为不同操作系统和硬件平台对线程优先级的实现方式不同。

5. 线程创建和销毁的开销:创建线程和销毁线程都需要一定的系统资源。

频繁创建和销毁线程会带来开销,所以需要根据实际需求和系统资源的限制,合理选择线程的创建和销毁时机。

6. 上下文切换开销:当一个处理器从一个线程切换到另一个线程时,需要保存当前线程的上下文状态以及加载新线程的上下文状态,这个过程称为上下文切换。

上下文切换会带来一定的开销,特别是当线程数量较多时。

因此,合理控制线程数量,避免不必要的线程切换,可以提高程序的性能。

7. 资源管理:多线程需要共享系统资源,如内存、文件、网络连接等。

因此,需要合理地管理和分配这些资源,避免出现资源争用的情况。

特别是当多个线程同时访问和修改同一份数据时,需要确保对资源的访问和修改都是线程安全的。

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1、并发编程三要素?1)原子性原子性指的是一个或者多个操作,要么全部执行并且在执行的过程中不被其他操作打断,要么就全部都不执行。

2)可见性可见性指多个线程操作一个共享变量时,其中一个线程对变量进行修改后,其他线程可以立即看到修改的结果。

实现可见性的方法:synchronized或者Lock:保证同一个时刻只有一个线程获取锁执行代码,锁释放之前把最新的值刷新到主内存,实现可见性。

3)有序性有序性,即程序的执行顺序按照代码的先后顺序来执行。

2、多线程的价值?1)发挥多核CPU的优势多线程,可以真正发挥出多核CPU的优势来,达到充分利用CPU的目的,采用多线程的方式去同时完成几件事情而不互相干扰。

2)防止阻塞从程序运行效率的角度来看,单核CPU不但不会发挥出多线程的优势,反而会因为在单核CPU 上运行多线程导致线程上下文的切换,而降低程序整体的效率。

但是单核CPU我们还是要应用多线程,就是为了防止阻塞。

试想,如果单核CPU使用单线程,那么只要这个线程阻塞了,比方说远程读取某个数据吧,对端迟迟未返回又没有设置超时时间,那么你的整个程序在数据返回回来之前就停止运行了。

多线程可以防止这个问题,多条线程同时运行,哪怕一条线程的代码执行读取数据阻塞,也不会影响其它任务的执行。

3)便于建模这是另外一个没有这么明显的优点了。

假设有一个大的任务A,单线程编程,那么就要考虑很多,建立整个程序模型比较麻烦。

但是如果把这个大的任务A分解成几个小任务,任务B、任务C、任务D,分别建立程序模型,并通过多线程分别运行这几个任务,那就简单很多了。

3、创建线程的有哪些方式?1)继承Thread类创建线程类2)通过Runnable接口创建线程类3)通过Callable和Future创建线程4.创建线程的三种方式的对比?1)采用实现Runnable、Callable接口的方式创建多线程。

优势是:线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口,还可以继承其他类。

在这种方式下,多个线程可以共享同一个target对象,所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况,从而可以将CPU、代码和数据分开,形成清晰的模型,较好地体现了面向对象的思想。

劣势是:编程稍微复杂,如果要访问当前线程,则必须使用Thread.currentThread()方法。

2)使用继承Thread类的方式创建多线程优势是:编写简单,如果需要访问当前线程,则无需使用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可获得当前线程。

劣势是:线程类已经继承了Thread类,所以不能再继承其他父类。

3)Runnable和Callable的区别∙Callable规定(重写)的方法是call(),Runnable规定(重写)的方法是run()。

∙Callable的任务执行后可返回值,而Runnable的任务是不能返回值的。

∙Call方法可以抛出异常,run方法不可以。

运行Callable任务可以拿到一个Future对象,表示异步计算的结果。

它提供了检查计算是否完成的方法,以等待计算的完成,并检索计算的结果。

通过Future对象可以了解任务执行情况,可取消任务的执行,还可获取执行结果。

5、线程的状态流转图线程的生命周期及五种基本状态:Java线程具有五中基本状态1)新建状态(New):当线程对象对创建后,即进入了新建状态,如:Thread t = new MyThread(); 2)就绪状态(Runnable):当调用线程对象的start()方法(t.start();),线程即进入就绪状态。

处于就绪状态的线程,只是说明此线程已经做好了准备,随时等待CPU调度执行,并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行;3)运行状态(Running):当CPU开始调度处于就绪状态的线程时,此时线程才得以真正执行,即进入到运行状态。

注:就绪状态是进入到运行状态的唯一入口,也就是说,线程要想进入运行状态执行,首先必须处于就绪状态中;4)阻塞状态(Blocked):处于运行状态中的线程由于某种原因,暂时放弃对CPU的使用权,停止执行,此时进入阻塞状态,直到其进入到就绪状态,才有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。

根据阻塞产生的原因不同,阻塞状态又可以分为三种:1.等待阻塞:运行状态中的线程执行wait()方法,使本线程进入到等待阻塞状态;2.同步阻塞—线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用),它会进入同步阻塞状态;3.其他阻塞—通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。

当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。

5)死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。

6.什么是线程池?有哪几种创建方式?线程池就是提前创建若干个线程,如果有任务需要处理,线程池里的线程就会处理任务,处理完之后线程并不会被销毁,而是等待下一个任务。

由于创建和销毁线程都是消耗系统资源的,所以当你想要频繁的创建和销毁线程的时候就可以考虑使用线程池来提升系统的性能。

java 提供了一个java.util.concurrent.Executor接口的实现用于创建线程池。

四种线程池的创建:(1)newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池(2)newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数。

(3)newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,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。

7.线程池的优点?1)重用存在的线程,减少对象创建销毁的开销。

2)可有效的控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。

3)提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

8.Java中的同步集合与并发集合有什么区别?同步集合类:∙Vector∙Stack∙HashTable∙Collections.synchronized方法生成并发集合类:∙ConcurrentHashMap∙CopyOnWriteArrayList∙CopyOnWriteArraySet等9.同步集合与并发集合的区别同步集合与并发集合都为多线程和并发提供了合适的线程安全的集合,不过并发集合的可扩展性更高。

同步集合比并发集合会慢得多,主要原因是锁,同步集合会对整个Map或List加锁,而并发集合例如ConcurrentHashMap,把整个Map 划分成几个片段,只对相关的几个片段上锁,同时允许多线程访问其他未上锁的片段(JDK1.8版本底层加入了红黑树)。

10.常用的并发工具类有哪些?∙CountDownLatch∙CyclicBarrier∙Semaphore∙Exchanger11.CyclicBarrier和CountDownLatch的应用场景?CountDownLatch : 一个线程(或者多个),等待另外N个线程完成某个事情之后才能执行。

CyclicBarrier : N个线程相互等待,任何一个线程完成之前,所有的线程都必须等待。

CountDownLatch的使用场景:在一些应用场合中,需要等待某个条件达到要求后才能做后面的事情;同时当线程都完成后也会触发事件,以便进行后面的操作, 这个时候就可以使用CountDownLatch。

CyclicBarrier 使用场景CyclicBarrier可以用于多线程计算数据,最后合并计算结果的应用场景。

12.CyclicBarrier和CountDownLatch的区别1)CountDownLatch简单的说就是一个线程等待,直到他所等待的其他线程都执行完成并且调用countDown()方法发出通知后,当前线程才可以继续执行。

2)cyclicBarrier是所有线程都进行等待,直到所有线程都准备好进入await()方法之后,所有线程同时开始执行!3)CountDownLatch的计数器只能使用一次。

而CyclicBarrier的计数器可以使用reset() 方法重置。

所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景,比如如果计算发生错误,可以重置计数器,并让线程们重新执行一次。

4)CyclicBarrier还提供其他有用的方法,比如getNumberWaiting方法可以获得CyclicBarrier阻塞的线程数量。

isBroken方法用来知道阻塞的线程是否被中断。

如果被中断返回true,否则返回false。

13.synchronized的作用?在Java中,synchronized关键字是用来控制线程同步的,就是在多线程的环境下,控制synchronized代码段不被多个线程同时执行。

synchronized既可以加在一段代码上,也可以加在方法上。

14.volatile关键字的作用对于可见性,Java提供了volatile关键字来保证可见性。

当一个共享变量被volatile修饰时,它会保证修改的值会立即被更新到主存,当有其他线程需要读取时,它会去内存中读取新值。

从实践角度而言,volatile的一个重要作用就是和CAS结合,保证了原子性,详细的可以参见java.util.concurrent.atomic包下的类,比如AtomicInteger。

15.什么是CASCAS是compare and swap的缩写,即我们所说的比较交换。

cas是一种基于锁的操作,而且是乐观锁。

在java中锁分为乐观锁和悲观锁。

悲观锁是将资源锁住,等一个之前获得锁的线程释放锁之后,下一个线程才可以访问。

而乐观锁采取了一种宽泛的态度,通过某种方式不加锁来处理资源,比如通过给记录加version来获取数据,性能较悲观锁有很大的提高。

CAS操作包含三个操作数——内存位置(V)、预期原值(A)和新值(B)。

如果内存地址里面的值和A的值是一样的,那么就将内存里面的值更新成B。

CAS是通过无限循环来获取数据的,若果在第一轮循环中,a线程获取地址里面的值被b线程修改了,那么a线程需要自旋,到下次循环才有可能机会执行。

java.util.concurrent.atomic 包下的类大多是使用CAS操作来实现的( AtomicInteger,AtomicBoolean,AtomicLong)。

16. CAS的问题1)CAS容易造成ABA问题。

一个线程a将数值改成了b,接着又改成了a,此时CAS认为是没有变化,其实是已经变化过了,而这个问题的解决方案可以使用版本号标识,每操作一次version加1。

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