java多线程原理
threads原理
threads原理线程（Thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
在计算机中，每个程序至少有一个线程，而且是默认的主线程。
线程是进程中的实际运算单位，线程的执行包括线程的创建、运行和结束等过程。
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
线程的原理是基于操作系统的多任务处理机制。
在单核处理器中，线程是通过操作系统的时间切片功能来实现多个线程之间的切换。
在多核处理器中，线程可以直接在多个CPU核心上运行，实现真正的并行处理。
线程的创建是通过在程序中调用创建线程的函数来实现的。
在许多编程语言中，都有创建线程的相关函数或类，例如Java中的Thread类，C++中的std::thread类等。
通过调用这些函数或类的构造函数，程序可以创建新的线程。
创建线程的函数通常需要传入一个函数或方法作为线程的入口点，线程在运行时将执行这个入口点函数。
线程的运行是由操作系统负责调度的。
操作系统将线程的运行状态切换为就绪状态，当线程的调度时间到达时，操作系统将选择一个线程来运行。
线程的运行可以通过操作系统提供的API来进行控制，例如暂停线程、恢复线程、终止线程等。
线程的切换是由操作系统完成的，切换的时间和方式取决于操作系统的调度算法。
线程的结束是通过线程的执行函数返回或线程被主动终止来实现的。
当线程的执行函数返回时，线程的运行结束，并可以获取返回值。
线程可以通过调用特定的API来终止自身或其他线程。
线程的结束通常需要进行资源的释放和清理工作，以避免资源泄漏和内存泄漏等问题。
线程的原理可以进一步分为用户级线程和内核级线程。
用户级线程是由用户程序实现和调度的线程，在操作系统看来，只存在一个线程。
内核级线程是由操作系统实现和调度的线程，操作系统可以对每个线程进行单独的调度和管理。
用户级线程的优点是轻量级，速度快，不依赖于操作系统的支持；而内核级线程的优点是可以利用多核处理器的并行运算能力，具有更好的性能和扩展性。
总而言之，线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，线程的创建、运行和结束由操作系统负责调度，线程的原理基于操作系统的多任务处理机制。
java中的原子类实现原理
java中的原子类实现原理Java中的原子类是一种多线程并发编程的工具，可以实现线程安全的操作。
它能够确保在并发环境下，多个线程对共享变量进行操作时的正确性和一致性。
原子类的实现原理主要依赖于底层的硬件支持和CAS（Compare and Swap）操作。
CAS是一种无锁的原子操作，它由三个操作数组成：内存地址V、旧的预期值A和新的值B。
当且仅当V的值等于A时，将V的值设置为B，否则不做任何操作。
CAS操作是原子的，因为它使用底层硬件提供的原子指令来实现。
在Java中，原子类是通过内存模型（Memory Model）和CAS操作来实现的。
内存模型定义了多线程并发执行时，共享变量的可见性和操作的顺序性。
原子类利用了内存模型的特性，保证了多线程环境下的线程安全。
原子类的实现原理可以简单分为两个方面：内存模型和CAS操作。
内存模型定义了共享变量的可见性和操作的顺序性。
在多线程环境下，每个线程都有自己的工作内存，用于保存线程的局部变量和共享变量的副本。
当一个线程对共享变量进行修改时，必须将修改后的值刷新到主内存中，以便其他线程能够看到这个修改。
而当一个线程需要读取共享变量时，必须将主内存中的值加载到自己的工作内存中，以便操作。
CAS操作是一种无锁的原子操作，它使用底层硬件提供的原子指令来实现。
CAS操作包含了三个操作数：内存地址V、旧的预期值A和新的值B。
当且仅当V的值等于A时，将V的值设置为B，否则不做任何操作。
CAS操作是原子的，因为它使用了底层硬件提供的原子指令来保证操作的原子性。
在原子类的实现中，CAS操作是非常关键的。
原子类中的每个方法都是通过CAS操作来实现的。
当一个线程调用原子类的方法时，它首先会读取共享变量的值到自己的工作内存中，然后对这个值进行操作，最后使用CAS操作将修改后的值写回主内存。
如果CAS操作失败，说明其他线程已经修改了共享变量的值，当前线程需要重新读取共享变量的值，并重新进行操作。
《Java高并发核心编程(卷2)：多线程、锁、JMM、JUC、》读书笔记PPT模板思维导图下载
1.2.3 进程与线 程的区别
1.3.1 Thread类 详解
1.3.2 创建一个 空线程
1.3.3 线程创建 方法一：继承 Thre...
1.3.4 线程创建 方法二：实现 Runn...
1.3.5 优雅创建 Runnable线程...
1.3.6 通过实现 Runnable接口...
1.3.7 线程创建 方法三：使用 Call...
05
2
06
2.9.6 需要在 synchro nize...
第3章 CAS原理与JUC原子类
01
3.1 什 么是CAS
02
3.2 JUC 原子类
03
3.3 对 象操作的 原子性
04
3.4 ABA 问题
05
3.5 提 升高并发 场景下 CAS操作 的性能
02
2.2 synchro nized关 键字
03
2.3 生 产者-消 费者问题
04
2.4 Java对 象结构与 内置锁
05
2.5 偏 向锁的原 理与实战
06
2.6 轻 量级锁的 原理与实 战
2.8 偏向锁、轻 量级锁与重量级
锁的对比
2.7 重量级锁的 原理与实战
2.9 线程间通信
2.1.1 自增 运算不是线
06
5.2.6 CLH自旋 锁
05
5.2.5 CAS可能 导致“总 线风暴”
5.3.1 非公 平锁实战
5.3.2 公平 锁实战
5.4.1 锁的 可中断抢占
5.4.2 死锁 的监测与中 断
5.5.2 共享锁 Semaphore
5.5.1 独占锁
5.5.3 共享锁 CountDownLa...
synchronize原理
synchronize原理Synchronize（同步）是Java中重要的概念，它可以保证在多线程环境下的线程安全。
Synchronize的原理是：当一个线程试图访问另一个线程的共享变量时，如果另一个线程已经在使用该变量，那么会发生同步，第一个线程会阻塞，直到第二个线程完成操作，使得第一个线程得以继续。
虽然Synchronize可以保证线程安全，但是它也有一定的弊端。
首先，Synchronize使得线程阻塞，使效率降低，浪费时间。
其次，Synchronize可能导致死锁，因为当多个线程阻塞时，任何线程都无法继续，所以多个线程会持续阻塞，直到系统强行终止它们。
了解了Synchronize的原理后，要想实现线程安全，就必须使用Synchronize。
Java语言提供了多种方法来实现Synchronize，其中最常用的就是synchronized关键字。
使用synchronized关键字可以保证某一段代码在同一时刻只能被一个线程访问，因此可以保证在多线程环境下的线程安全。
除了使用synchronized关键字，还可以使用ReentrantLock锁来实现Synchronize。
ReentrantLock锁是可重入锁，也就是说，当一个线程获得了ReentrantLock锁，在释放锁之前，它可以多次进入临界区，而不会被其他线程阻塞。
此外，也可以使用volatile关键字来实现Synchronize。
volatile关键字可以禁止指令重排，这样就可以保证变量的实时更新，从而保证多线程环境下线程安全。
最后，还可以使用Java 5.0提供的原子类来实现Synchronize。
原子类是在一个只能由一个线程访问的环境下，可以保证多线程环境下线程安全的类。
原子类可以防止把复杂的操作拆分为多个操作，从而达到保证线程安全的目的。
总之，Synchronize是一项重要的Java技术，可以保证在多线程环境下的线程安全，使用它可以避免出现死锁、多线程竞争等情况，从而保证程序的正确运行，是Java程序的基础。
java aqs原理
java aqs原理
Java AQS是Java控制多线程同步的核心类，是在
java.util.concurrent包中的LOCK抽象基类，如：ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、CountDownLatch、Semaphore等，都是继承或依赖了它实现高效率的同步控制。
AQS工作在内部采用一个int类型的内部变量来表示当前状态，外部通过该状态实现同步控制，支持两个基本操作tryAcquire()与tryRelease()，其他细节交由用户实现，如ReentrantLock就是根据AQS实现独占模式对tryAcquire()方法进行计数，ReentrantReadWriteLock则共享锁计数及分配算法等。
AQS的基本原理是队列同步原理，即将需要获取同步资源的线程通过队列的方式排队，当有线程释放同步资源，则队列中的线程顺序获取资源，直到队列中的所有线程都获得同步资源，此时同步可以正常工作。
此原理类似于请假系统，申请请假的线程必须按照发出请求的先后顺序，由后发出请求线程必须等待前面线程请假完成，才可以继续执行。
总体来说，Java AQS实现了一种基于队列的同步模型，解决了同步的排队等待的问题，以及多线程对共享变量的保护问题。
AQS的实现可以保证多线程在控制同步资源时按照队列有序进行，有效手段集中管理并协调多线程之间共享资源同步锁机制。
最后，Java提供了强大的多线程控制工具，而AQS作为其中的一环而出，极大地提高了Java多线程模型的管理效率与吞吐量，确保了共享变量的最优访问和状态控制，开启了多核时代的大门。
java stream parallel原理
java stream parallel原理
Java Stream中的parallel方法用于将顺序流转换为并行流，以便在多线程环境下执行并行操作。
在并行流中，数据会被分成多个块，每个块都会在不同的线程上并行处理，最后将结果合并起来。
具体的原理如下：
1. 首先，调用parallel方法会将顺序流转换为一个并行流。
这个并行流会将数据分成多个小块，每个小块称为一个分区。
2. 接下来，Java会将并行流的分区分配给不同的线程，每个分区在一个独立的线程中进行处理。
3. 在每个线程中，会按照流的操作流水线进行处理。
每个分区会按照流水线中的操作依次执行，直到得到最终结果。
4. 最后，将每个线程中的结果进行合并，得到最终的并行流结果。
值得注意的是，并行流的效率不仅取决于线程的并行执行，还受限于数据的分区方式、操作的复杂度等因素。
在使用并行流时，需要根据实际情况进行性能测试和调优，以提高并行流的效率。
executorservice.execute方法 -回复
executorservice.execute方法-回复ExecutorService.execute方法是Java多线程编程中一个重要的方法，它可以用来提交任务给线程池执行。
本文将从基本概念、方法参数解析、工作原理、使用示例等方面逐步介绍ExecutorService.execute方法。
一、基本概念在多线程编程中，ExecutorService是Java提供的一个用于管理线程池的接口。
它位于java.util.concurrent包中，是Executor的子接口。
ExecutorService接口定义了提交任务、执行任务和管理任务执行的方法。
其中之一就是execute方法。
二、方法参数解析execute方法的参数是一个Runnable对象，它代表要执行的任务。
Runnable接口中只有一个run方法，用于定义任务的执行逻辑。
在执行execute方法时，线程池会自动创建一个新的线程用于执行该任务。
execute方法没有返回值。
三、工作原理当调用execute方法提交任务后，线程池会根据实际情况决定是否创建新的线程来执行任务。
线程池有两种具体的工作方式：FixedThreadPool和CachedThreadPool。
1.FixedThreadPoolFixedThreadPool是固定大小的线程池，它会预先创建指定数量的线程，然后按照FIFO的方式依次执行任务。
如果所有线程都正在执行任务，而新的任务被提交，那么它们会进入等待队列，直到有可用的线程。
2.CachedThreadPoolCachedThreadPool是根据任务数量和系统的负载情况来动态地创建新的线程。
对于新提交的任务，如果有空闲线程可用，就会立即执行；如果没有可用的线程，则会创建新的线程。
如果一个线程在60秒内没有被使用，它会被终止并从池中移除。
四、使用示例下面是一个简单的使用ExecutorService.execute方法的示例：javaimport java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class ExecutorServiceDemo {public static void main(String[] args) {ExecutorService executorService =Executors.newFixedThreadPool(3);for (int i = 0; i < 10; i++) {int finalI = i;executorService.execute(() -> {System.out.println("Task " + finalI + " executed by " + Thread.currentThread().getName());});}executorService.shutdown();}}在这个示例中，我们首先使用Executors工厂类创建了一个FixedThreadPool线程池，该线程池最多能同时执行3个任务。
java21虚拟线程工作原理
java21虚拟线程工作原理
在Java中，21虚拟线程指的是Project Loom中的Virtual Threads，这是Java平台未来版本中的一个特性，用于提供轻量级的、高度可扩展的线程。
21虚拟线程是一种更高效的线程模型，它们由Project Loom中的Fibers实现，旨在降低线程的创建和调度成本。
21虚拟线程的工作原理：
1.用户态线程：21虚拟线程是一种用户态线程，由Java虚拟机（JVM）直接管理而不依赖于操作系统线程。
这意味着在JVM内部可以创建大量的虚拟线程而无需依赖于底层操作系统线程。
2.调度与调用堆栈：21虚拟线程由协作式调度来管理，它们不需要像传统线程那样依赖于操作系统的抢占式调度。
这些线程的上下文切换开销很低，因为它们使用的调用堆栈非常小，允许更高效的线程创建和调度。
3.Fiber对象：在Project Loom中，21虚拟线程通过Fiber对象来表示。
Fiber可以被看作是一种轻量级的执行单元，它可以像线程一样执行任务，但是比传统线程更节省资源。
4.用户态阻塞：21虚拟线程在执行过程中遇到阻塞时，可以将自己挂起，让出CPU，而不会占用额外的操作系统线程。
这样可以避免传统线程阻塞时创建新的线程或进入等待状态，降低了系统资源消耗。
5.利用异步IO：21虚拟线程可以更好地利用异步IO操作，提高并发性能，因为它们能更轻松地处理大量的IO请求而不会阻塞线程。
总的来说，21虚拟线程的工作原理主要在于JVM内部实现了一种高效的协作式调度机制，通过Fiber对象管理和调度大量轻量级的用户态线程，以降低线程创建、调度和管理的开销，并提高系统的并发性能。
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java多线程原理
Java多线程原理。
Java作为一种面向对象的编程语言，具有强大的多线程支持，允许程序同时执行多个任务，提高了程序的运行效率。
本文将深入探讨Java多线程的原理，帮助读者更好地理解和应用多线程技术。
在Java中，多线程是通过Thread类来实现的。
每个线程都有自己的执行路径，可以独立执行不同的任务。
在多线程编程中，需要注意线程间的同步与互斥，以避免出现数据竞争和死锁等问题。
Java多线程的原理主要包括以下几个方面：
1. 线程的创建和启动。
在Java中，可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建线程。
然后调用start()方法来启动线程，使其进入就绪状态，等待CPU调度执行。
2. 线程的调度和执行。
Java的线程调度由操作系统来完成，根据线程的优先级和调度
策略来确定哪个线程优先执行。
在多核处理器上，多个线程可以同
时执行，提高了程序的并发性能。
3. 线程的同步与互斥。
多个线程访问共享资源时，需要进行同步操作，以避免数据的
不一致性。
Java提供了synchronized关键字和Lock接口来实现线
程的同步和互斥。
4. 线程的通信。
线程间需要进行通信和协调，以实现任务的合作和数据的交换。
Java提供了wait()、notify()和notifyAll()方法来实现线程的等
待和唤醒。
5. 线程的生命周期管理。
线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞和死亡等状态。
Java提供了Thread类的方法来管理线程的状态转换和生命周期控制。
在实际应用中，Java多线程可以应用于网络编程、并发处理、图形界面等领域，提高了程序的响应速度和用户体验。
但是多线程编程也存在一些问题，如线程安全、性能损耗和调试困难等，需要程序员进行深入的理解和掌握。
总的来说，Java多线程原理涉及了线程的创建、调度、同步、通信和生命周期管理等方面，是Java编程中的重要知识点。
掌握了多线程原理，可以更好地利用Java的并发特性，提高程序的性能和可靠性，实现更复杂的应用场景。
希望本文对读者理解Java多线程原理有所帮助，也希望读者能够深入学习和实践，掌握多线程编程的技巧，为Java应用的开发和优化提供更多可能性。