多线程与高并发PPT模板
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第十二章多线程PPT教学课件
对多线程的综合支持是Java语言的一个重要特色，它提 供了Thread类来实现多线程。在Java中，线程可以认为是由 三部分组成的：
▪ 虚拟CPU，封装在ng.Thread类中，它控制着整
个线程的运行；
▪ 执行的代码，传递给Thread类，由Thread类控制顺序
执行；
▪ 处理的数据，传递给Thread类，是在代码执行过程中
多线程——在一个程序中实现并发
编程语言一般提供了串行程序设计的方法 计算机的并发能力由操作系统提供 Java在语言级提供多线程并发的概念
2020/12/10
3
1、多线程基本概念
以前所编写的程序，每个程序都有一个入口、一个出口以 及一个顺序执行的序列，在程序执行过程中的任何指定时刻， 都只有一个单独的执行点。
2020/12/10
4
1、多线程基本概念
2020/12/10
5
1、多线程基本概念
从逻辑的观点来看，多线程意味着一个程序的多行语句同 时执行，但是多线程并不等于多次启动一个程序，操作系统 也不会把每个线程当作独立的进程来对待：
两者的粒度不同，是两个不同层次上的概念。进程是由 操作系统来管理的，而线程则是在一个程序（进程）内。
第十二章 多线程
多线程基本概念 创建线程的方式 线程的生命周期及控制 线程的优先级及调度 多线程的互斥与同步 守护线程 (Daemon) 线程组 (ThreadGroup)
2020/12/10
1
线程的概念
进程是指运行中的应用程序，每一个进程都有 自己独立的内存空间。对一个应用程序可以同 时启动多个进程。例如每次执行JDK的java.exe 程序，就启动了一个独立的Java虚拟机进程， 该进程的任务是解析并执行Java程序代码。
▪ 虚拟CPU，封装在ng.Thread类中，它控制着整
个线程的运行；
▪ 执行的代码，传递给Thread类，由Thread类控制顺序
执行；
▪ 处理的数据，传递给Thread类，是在代码执行过程中
多线程——在一个程序中实现并发
编程语言一般提供了串行程序设计的方法 计算机的并发能力由操作系统提供 Java在语言级提供多线程并发的概念
2020/12/10
3
1、多线程基本概念
以前所编写的程序，每个程序都有一个入口、一个出口以 及一个顺序执行的序列，在程序执行过程中的任何指定时刻， 都只有一个单独的执行点。
2020/12/10
4
1、多线程基本概念
2020/12/10
5
1、多线程基本概念
从逻辑的观点来看，多线程意味着一个程序的多行语句同 时执行，但是多线程并不等于多次启动一个程序，操作系统 也不会把每个线程当作独立的进程来对待：
两者的粒度不同，是两个不同层次上的概念。进程是由 操作系统来管理的，而线程则是在一个程序（进程）内。
第十二章 多线程
多线程基本概念 创建线程的方式 线程的生命周期及控制 线程的优先级及调度 多线程的互斥与同步 守护线程 (Daemon) 线程组 (ThreadGroup)
2020/12/10
1
线程的概念
进程是指运行中的应用程序，每一个进程都有 自己独立的内存空间。对一个应用程序可以同 时启动多个进程。例如每次执行JDK的java.exe 程序，就启动了一个独立的Java虚拟机进程， 该进程的任务是解析并执行Java程序代码。
实战Java高并发程序设计（第2版）PPT模板
实战java高并发程序设计（第2 版）
演讲人
202x-11-11
01
1走入并行世界
1走入并行世界
1.1何去何从的并行计算 1.2你必须知道的几个概念 1.3并发级别 1.4有关并行的两个重要定律 1.5回到java：jmm 1.2你必须知道的几个概念 1.3并发级别 1.4有关并行的两个重要定律 1.5回到Java：JMM
06
6java8/9/10与并发
6java8/9 /10与并发
01 6 .1 ja va8 的函数式 02 6 .2 函 数式 编程基础
编程简介
03
6 .3 一 步一 步走入函 04
6.5增强的future：
数式编程
completablefuture
05 6 .6 读 写锁 的改进： 06 6 .7 原 子类 的增强
stampedlock
6java8/9/10与 并发
6.8concurrenthashmap的增强 6.9发布和订阅模式 6.9发布和订阅模式
07
7使用akka构建高并发程序
7.1新并发模 型：actor
7.6选择
01
a c t o r 06
7.2akka 之
hellowor 02 l d
05
09
9多线程优化示例—jetty核心代码分析
9多线程优化示例— jetty核心代码分析
9.1jetty简介与架构 9.2jetty服务器初始化 9.3启动jetty服务器 9.4处理http请求 9.2Jetty服务器初始化 9.3启动Jetty服务器 9.4处理HTTP请求
感谢聆听
0
5
7.11多个actor同时修 改数据：agent
演讲人
202x-11-11
01
1走入并行世界
1走入并行世界
1.1何去何从的并行计算 1.2你必须知道的几个概念 1.3并发级别 1.4有关并行的两个重要定律 1.5回到java：jmm 1.2你必须知道的几个概念 1.3并发级别 1.4有关并行的两个重要定律 1.5回到Java：JMM
06
6java8/9/10与并发
6java8/9 /10与并发
01 6 .1 ja va8 的函数式 02 6 .2 函 数式 编程基础
编程简介
03
6 .3 一 步一 步走入函 04
6.5增强的future：
数式编程
completablefuture
05 6 .6 读 写锁 的改进： 06 6 .7 原 子类 的增强
stampedlock
6java8/9/10与 并发
6.8concurrenthashmap的增强 6.9发布和订阅模式 6.9发布和订阅模式
07
7使用akka构建高并发程序
7.1新并发模 型：actor
7.6选择
01
a c t o r 06
7.2akka 之
hellowor 02 l d
05
09
9多线程优化示例—jetty核心代码分析
9多线程优化示例— jetty核心代码分析
9.1jetty简介与架构 9.2jetty服务器初始化 9.3启动jetty服务器 9.4处理http请求 9.2Jetty服务器初始化 9.3启动Jetty服务器 9.4处理HTTP请求
感谢聆听
0
5
7.11多个actor同时修 改数据：agent
多线程PPT
0为系统分配给栈的空间，(void *)1为传递给线程的参数列表。此函数运行时会
调用int addem(int count)函数。
_beginthread((void (*)(void *))addem, 0, (void *)11);
addem(12);
return 0;
}
int addem(int count)
int main(int argc, char *argv[])
{
//调用三个线程，index值分别为1,2,3
x=0;
_beginthread((void (*)(void *))addem, 0, (void *)1);
//创建线程函数，新线程的起始地址指向新线程调用的起始地址。(void (*)(void
*))addem为线程的起始地址，0为系统分配给栈的空间，(void *)1为传递给线程
的参数列表。此函数的目的是输出0--1的数字累加
_beginthread((void (*)(void *))addem, 0, (void *)2); addem(3); return 0; }
int addem(int index) {
案例名称：
独立线程程序的编写
小组成员：陈泳璇 石倩 旷昕 王烜 吉春雷
相关概念
线程： • 进程的一个执行单元，动态的。
• 同时对多个任务加以控制。程序
多线程： 能够停下手头的工作，改为处理其
他一些问题，再返回主进程。
多线 程的优
点：
• 1、提高CPU的利用率。
• 2、采用多线程技术，可以设置每 个线程的优先级，调整工作的进度。
实验目的：
通过对比实验，更直观的理解： • 多线程在计算机中并行处理。 • 线程之间运行顺序不一定（未
多线程ppt课件
mt.start(); mt.join(); Thread.sleep(3000); mt.start(); } }
输 出:Exception in thread "main" ng.IllegalThreadStateExce ption
说明:通过Thread实例的start()，一个Thread的实例只能产生一个线程
高性能: 多线程的目的是为了增加程序运 行的性能
2. Java线程概念
对线程的综合支持是Java技术的一个重要特 色.它提供了thread类、监视器和条件变量的 技术.
虽然许多操作系统支持多线程,但若要用C或 C++编写多线程程序是十分困难的，因为它们 对数据同步的支持不充分.
线程对象和线程的区别:
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception
{ for(int i=0;i<10;i++) { Thread t = new MyThread(); t.start(); }
Thread.sleep(10000);//让上面的线程运行完成 R r = new R(); for(int i=0;i<10;i++)
mythread t1=new mythread(); public void init(){ t1.start();} class mythread extends Thread { public void run() { for (int i=0;i<4;i++) System.out.println( " "+i); {
输 出:Exception in thread "main" ng.IllegalThreadStateExce ption
说明:通过Thread实例的start()，一个Thread的实例只能产生一个线程
高性能: 多线程的目的是为了增加程序运 行的性能
2. Java线程概念
对线程的综合支持是Java技术的一个重要特 色.它提供了thread类、监视器和条件变量的 技术.
虽然许多操作系统支持多线程,但若要用C或 C++编写多线程程序是十分困难的，因为它们 对数据同步的支持不充分.
线程对象和线程的区别:
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception
{ for(int i=0;i<10;i++) { Thread t = new MyThread(); t.start(); }
Thread.sleep(10000);//让上面的线程运行完成 R r = new R(); for(int i=0;i<10;i++)
mythread t1=new mythread(); public void init(){ t1.start();} class mythread extends Thread { public void run() { for (int i=0;i<4;i++) System.out.println( " "+i); {
第13章多线程机制PPT课件
位；同类的多个线程共享一块内存空间和一组系统 资源；线程独享的资源只有：寄存器，系统堆栈。 ❖ 多线程：程序中多个片断同时执行。
2020年9月28日
一、线程的概念
❖ 多线程是相对于单线程而言的，指的是在一个程 序中可以定义多个线程并同时运行它们，每个线 程可以执行不同的任务。与进程不同的是，同类 多线程共享一块内存空间和一组系统资源，所以 ，系统创建多线程花费单价较小。因此，也称线 程为轻负荷进程。
❖ 类方法
▪ public static Thread currentThread() ▪ public static int activeCount() ▪ public static int enumerate(Thread[] tarray)
2020年9月28日
三、线程程序设计
❖ 实例方法
▪ public final String getName() ▪ public final void setName(String name) ▪ public void start() ▪ public final boolean isAlive()
三、线程程序设计
改变线程的状态
❖ public static native void sleep(long millis)
❖ 类声明：
Thread类
❖构造pu方b法lic class Thread implements Runnable{ …. }
▪ public Thread() ▪ public Thread(String name) ▪ public Thread(Runnable target) ▪ public Thread(Runnable target, String name)
2020年9月28日
一、线程的概念
❖ 多线程是相对于单线程而言的，指的是在一个程 序中可以定义多个线程并同时运行它们，每个线 程可以执行不同的任务。与进程不同的是，同类 多线程共享一块内存空间和一组系统资源，所以 ，系统创建多线程花费单价较小。因此，也称线 程为轻负荷进程。
❖ 类方法
▪ public static Thread currentThread() ▪ public static int activeCount() ▪ public static int enumerate(Thread[] tarray)
2020年9月28日
三、线程程序设计
❖ 实例方法
▪ public final String getName() ▪ public final void setName(String name) ▪ public void start() ▪ public final boolean isAlive()
三、线程程序设计
改变线程的状态
❖ public static native void sleep(long millis)
❖ 类声明：
Thread类
❖构造pu方b法lic class Thread implements Runnable{ …. }
▪ public Thread() ▪ public Thread(String name) ▪ public Thread(Runnable target) ▪ public Thread(Runnable target, String name)
多进程多线程并发服务器课件
分布式并发服务器
随着互联网的发展，单个服务器的处理能力已经无法满足需求，因此分布式并发服务器逐 渐成为主流，它通过将多个服务器组成一个集群，实现了负载均衡和容错机制，提高了服 务的可用性和伸缩性。
02
多进程与多线程技术
多进程技术
优点：可以实现真正的
并发处理，提高服务器 多进程技术通过创建多 的处理能力。 个进程来处理多个请求， 每个进程独立运行，互 进程是程序运行的实例，不干扰。
详细描述
Express使用事件驱动的架构，使得服务器能够高效地处理大量并发连接。通过Express，可以轻松地编写异步网 络代码，并且它提供了丰富的API和工具，使得开发人员能够快速构建高性能的网络应用。
THANK YOU
感谢聆听
详细描述
Twisted使用事件驱动的架构，使得服务器能够高效地处理大量并发连接。通过 Twisted，可以轻松地编写异步网络代码，并且它提供了丰富的API和工具，使 得开发人员能够快速构建高性能的网络应用。
基于Java的Netty框架实现
总结词
Netty是一个使用Java语言编写的网络应用框架，它支持多种 协议，包括TCP、UDP、HTTP等，并且可以轻松地扩展到多 进程和多线程。
多进程多线程并发服务器课件
CONTENCT
录
• 多进程与多线程技术 • 并发服务器的设计模式 • 并发服务器的实现 • 并发服务器面临的挑战与解决方案 • 并发服务器案例研究
01
并发服务器概述
并发服务器的定义与特点
并发服务器
并发服务器是一种能够同时处理多个客户端请求的服务器，它能 够在同一时刻处理多个任务，提高了服务器的处理能力和响应速度。
具有独立的内存空间和 系统资源。
随着互联网的发展，单个服务器的处理能力已经无法满足需求，因此分布式并发服务器逐 渐成为主流，它通过将多个服务器组成一个集群，实现了负载均衡和容错机制，提高了服 务的可用性和伸缩性。
02
多进程与多线程技术
多进程技术
优点：可以实现真正的
并发处理，提高服务器 多进程技术通过创建多 的处理能力。 个进程来处理多个请求， 每个进程独立运行，互 进程是程序运行的实例，不干扰。
详细描述
Express使用事件驱动的架构，使得服务器能够高效地处理大量并发连接。通过Express，可以轻松地编写异步网 络代码，并且它提供了丰富的API和工具，使得开发人员能够快速构建高性能的网络应用。
THANK YOU
感谢聆听
详细描述
Twisted使用事件驱动的架构，使得服务器能够高效地处理大量并发连接。通过 Twisted，可以轻松地编写异步网络代码，并且它提供了丰富的API和工具，使 得开发人员能够快速构建高性能的网络应用。
基于Java的Netty框架实现
总结词
Netty是一个使用Java语言编写的网络应用框架，它支持多种 协议，包括TCP、UDP、HTTP等，并且可以轻松地扩展到多 进程和多线程。
多进程多线程并发服务器课件
CONTENCT
录
• 多进程与多线程技术 • 并发服务器的设计模式 • 并发服务器的实现 • 并发服务器面临的挑战与解决方案 • 并发服务器案例研究
01
并发服务器概述
并发服务器的定义与特点
并发服务器
并发服务器是一种能够同时处理多个客户端请求的服务器，它能 够在同一时刻处理多个任务，提高了服务器的处理能力和响应速度。
具有独立的内存空间和 系统资源。
[演示版]体系结构ppt-多线程技术
![[演示版]体系结构ppt-多线程技术](https://img.taocdn.com/s3/m/fe267704fad6195f312ba6ed.png)
同步多线程
无切换
提升多个执行单元 利用率
05
其他多线程
The other Multi-Threading
其他多线程
：它与同时多线程不同,动态多线程不完全依赖于软件 编译开发,它主要通过硬件动态提取可并行执行的线程。
1
：在SMT（同时多线程）下基础上加DMT（动 态多线程）的特性称为动态同时多线程DSMT（Dynamic SimultaneousMultithreading)。
发射和执行，只在某些特定的时刻进行线程切换，如:出现数据 相关和Cache失效等。
执行过程
EXECUING PROCEDURE
周期 i+1：接收 线程 A 的指令 j+1 01 STEP 03 STEP
周期 i+3：线程 调度器介入，切 换到线程 B
周期 i+5：接收 线程 B 的指令 k+1
02 STEP
概念
CONCEPT
多线程（multithreading ），是指从软件或者硬件上实现多个线程并发
执行的技术。具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时间执 行多于一个线程，进而提升整体处理性能。 具有这种能力的系统包括: 对称多处理机 多核心处理器 芯片级多处理或同时多线程处理器。
• • •
//创建生产者和消费者线程 if( pthread_create( &thrd_prod , NULL, producer , NULL ) != 0 ) oops( "thread create failed." ); sleep(1); if( pthread_create( &thrd_cons , NULL, consumer , NULL ) != 0 ) oops( "thread create failed." ); //等待线程结束 if( pthread_join( thrd_prod , NULL ) != 0 ) oops( " wait thread failed."); if( pthread_join( thrd_cons , NULL ) != 0 ) oops( " wait thread failed."); pthread_mutex_destroy( &mutex ); return 0; } //关闭互斥量
Java高级架构师并发编程之多线程专题课件PPT模板
3
并发图解
1-404企业实战之进程的
概念图解
4
1-505企业实战之线程的
5
概念图解
1-606企业实战之线程的
调度
6
第1章并发编程之 多线程专题01
1-707企业实战之主线程图解 1-808企业实战之创建多线程第 一种方式 1-909多线程原理图解_随机打印 结果 1-1010多线程内存图展示图解
02
部类的2种写法
6
第2章并发编程之 多线程专题02
2-707线程安全问题的描述 2-808线程安全问题的产生过程 2-909线程安全的产生原理 2-1010线程安全的代码实现和原 理介绍
2
0
2
第2章并发编程之多线程专题02
2-101.获取线程的名称的
1
2种方式
2-202.设置线程的名称2
种方式
2
2-303.线程中经常使用的
3
方法sleep
2-404.线程的第二种创建
方式_实现Runnable接口
4
2-505面试题Thread和
5
Runnable区别
2-606多线程中的匿名内
java高级架构师并发编程之多线程专题
演讲人
202x-11-11
目录
01. 第1章并发编程之多线程专题01 02. 第2章并发编程之多线程专题02
01
第1章并发编程之多线程专题01
第1章并发编程之多线程专题01
1-101技术专题讲解
1
1-202企业实战之多线程
的学习目标
2
1-303企业实战之并行和
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01 LongAdder
02 2DoubleAdder
03
超高并发使用，分为多个cell分别进行累加，get的时候将cell 的值加一起
LongAdder
将并发操作拆分到多个cell，提高 并发度 缓存行 细节
LongAdder
缓存行
单个cell为一个long的包装，使用了@sun.misc.Contended注解， 保证该long变量占用单独的一个缓存行
01
AtomicRefere nce
02
AtomicStamp edReference
引用类
AtomicReference AtomicStampedReference
可用来解决CAS的ABA问题 内部使用Pair将Reference和 stamp包装起来
atomic包
字段类
AtomicLon gFieldUpd ater
AtomicBoolean
atomic包
数组类
AtomicInte gerArray
AtomicLon gArray
AtomicRefe renceArray
数组类
AtomicIntegerArray AtomicLongArray AtomicReferenceArray
atomic包
引用类
02 notify不释放锁
03 流程
调用wait后将线程放入等待队列， 并释放当前锁 调用notify后，会把线程从等待 队列移动到阻塞队列，可重新竞 争锁
锁
lock
Reentra ntLock
Reentran tReadWr iteLock
Conditi on
Stampe dLock
ReentrantLock
可重入锁
在已经被锁定状态，
判断是否是当前线程
1
持有，如果是则将sta te加1
可以实现可中断锁
3
2
可以实现公平锁
非公平锁性能更好， 但可能造成饥饿
4
可以有多个等待队列
1.6优化 偏向锁
9,300 Million
单击此处添加标题
单击此处输入你的正文，文字是您思想 的提炼，为了最终演示发布的良好效果， 请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要 可酌情增减文字，以便观者可以准确理 解您所传达的信息。
MarkWord: 偏向线程ID，偏向时间， 分代年龄
如果锁标记为可偏向状态，则尝试使用 CAS替换对象头的markWord为当前 线程id
02 心态的切换
03 流程
获取锁失败则添加到阻塞队列 锁释放后通知阻塞队列中的一个 线程抢占锁
1.6优化
锁消除
编译器检测到不会涉及到多线程竞争，则会把锁消除
1.6优化
锁粗化
编译器检测到相邻代码多个小锁，则会粗化为一个大锁
wait、notify
01 必须在synchronized 中使用
wait会释放锁，
01
与 锁 类 似 ， 03 只不过不记 录获取的线
程
02 内 部 类 继 承 自AQS框架，
实现share
相关方法
并发工具类
Exchanger
需两个线程访问， 如果只有一个线程， 会阻塞等待另一个
线程到来
A
内部实现： CAS+park
B
02
atomic包
atomic包
简单类 数组类 引用类 字段类 adder
多线程与高并发
演讲人
202X-06-08
01
并发工具类
并发工具类
CountDownLatch CyclicBarrier Semaphore Exchanger
并发工具类
CountDownLatch
03
不可重复使用，一
般用于某些线程等
一堆线程操作
02
内部类继承自AQS 框架，实现share
相关方法
AtomicInt egerFieldU pdater
AtomicRef erenceFiel dUpdater
字段类
AtomicIntegerFie ldUpdater AtomicLongField Updater AtomicReference FieldUpdater
atomic包
adder
当有另一个线程尝试获取这个锁时，则 升级为轻量级锁
1.6优化
轻量级锁
0
1
MarkWord: 指向轻量 锁记录的指针
0
2
超过N个线程竞争或者 自旋超过一定次数，则
膨胀为重量级锁
0
3
线程数量N和自旋次数 由自适应自旋决定，即
通过复杂的算法得出
重量级锁
MarkWord: 指向
01 重量级锁的指针
涉及用户态到核
atomic包
简单类
AtomicInte ger
01
AtomicLon g
02
内 部 使 用04 Unsafe类的 CAS操作，底 层指令lock
cmpxchg
03
AtomicBool ean
AtomicInteger
AtomicLong
内部转换为Integer，true为1
简单类
内部使用Unsafe类的CAS操作，底层指令 lock cmpxchg
adder
DoubleAdder
adder
超高并发使用，分为多个cell分别进行累加，get的时候 将cell的值加一起
03
锁
锁
synchronized lock CAS
锁
synchronized
1.6优
A
化
可重
B
入
不可
C
中断
只有一个
D
等待队列
wait、
E
notify
1.6优化
无锁
MarkWord: 对象hashcode和分代年龄
由于高alid会导致当前元素一同invalid，从而降低并发度，单独一个缓 存行可避免此问题
LongAdder
细节
有一个普通变量base可计数，CAS失败后使用cell数组 通过线程生成随机数，定位cell数组位置 定位到的cell数组位置不为null，则可以尝试CAS增加当前cell 初始化cell数组、填充新的cell元素、扩容cell数组三个操作互斥，会使用CAS乐观锁竞争cellbusy 竞争失败或者CAS失败可以尝试其他方式，比如说重新生成随机数再次定位，或者CAS操作base变量 多次失败则触发cell数组扩容操作，进一步提高并发度
01
countDown方法 不阻塞，await方
法阻塞
并发工具类
CyclicBarrier
循环栅栏，可循环使用，一 般用于多个线程互相等待
使用lock和condition实 现
也可实现CountDownLatch 功能，在初始化的时候多加
一个Runnable参数
并发工具类
Semaphore
信号量Java实 现