10.1并发
并发即同时进行计算
方式：
共享内存：在内存中读写共享数据
消息传递：通过channel交换消息
进程：拥有整台计算机的资源
多进程之间不共享内存
进程之间通过消息传递进行协作
JVM通常运行单一进程，但也可以创建新的进程。
进程=虚拟机；线程=虚拟CPU
Java线程：
每个应用至少有一个线程即主线程，可以创建其他的线程
创建线程的方法：
1.从Thread类派生子类，实现run()方法（Thread类run方法内为空）
2.从Runnable接口构造Thread对象，实现run()方法
3.匿名方法
正确方法：使用start而不是run
able
• Comparable (and Comparator)
• Iterable (and Iterator)
• Observable (and Observer)
• Throwable
• Cloneable
• Runnable
3 Interleaving and Race Condition交错和竞争
3.1时间分片
单核每个时刻只能执行一个线程
多核CPU，进程/线程的数目也往往大于核的数目
通过时间分片，在多个进程/线程之间共享处理器
时间分片是由OS自动调度的
3.2线程间共享内存
原子操作
单行、单条语句都未必是原子的
• 很难测试和调试因为竞争条件导致的bug
因为interleaving的存在，导致很难复现bug
即海森堡bug，串行bug为玻尔bug
• 利用某些方法调用来主动影响线程之间的interleaving关系
1.线程的休眠Thread.sleep()
将某个线程休眠，意味着其他线程得到更多的执行机会
进入休眠的线程不会失去对现有monitor或锁的所有权
2.收发信号
t.interrupt() 在其他线程里向t发出中断信号
t.isInterrupted() 检查t是否已在中断状态中
当某个线程被中断后，一般来说应停止其run()中的执行，取决于程序员在run()中处理
Thread.yield()方法，线程告知调度器：我可以放弃CPU的占用权，从而可能引起调
度器唤醒其他线程。
Thread.join()让线程保持执行，直到其执行结束
10.2线程安全
如何设计threadsafe的ADT
线程之间的“竞争条件”：作用于同一个mutable数据上的多个线程，
彼此之间存在对该数据的访问竞争并导致interleaving，导致postcondition
可能被违反，这是不安全的。
四种方式：
1.Confinement 限制数据共享. 没有Rep
2.Immutability 共享不可变数据. immutable的rep
如果ADT中使用了beneficent mutation，必须要通过“加锁”机制来保证线程安全
保证线程安全，不可变需要更强的定义
3.Thread safe data type 共享线程安全的可变数据. mutable的
| Thread safe | Thread not safe |
|---|---|
| StringBuffer | StringBuilder |
| List , Set , Map | Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()); |
此时使用iterator() 或者循环也是不安全的
执行其上某个操作是thread safe的，但如果多个操作放在一起，仍旧不安全
4.Synchronization 同步机制：通过锁的机制共享线程不安全的可变数据，变并行为串行.
lock：每个object都有相关联的lock
Object lock = new Object();
synchronized (lock) { // thread blocks here until lock is free
// now this thread has the lock
balance = balance + 1;
// exiting the block releases the lock
}
Monitor模式：ADT所有方法都是互斥访问
等价于加synchronized关键字，构造函数无需
对synchronized的方法，按原子的串行方式执行
原则:
任何共享的mutable变量/对象必须被lock所保护
涉及到多个mutable变量的时候，它们必须被同一个lock所保护
monitor pattern中，ADT所有方法都被同一个synchronized(this)所保护
4 liveness
活性并发应用程序在某时刻执行的能力
– Deadlock 死锁：
多个线程竞争lock，相互等待对方释放lock
– Starvation 饥饿：
因为其他线程lock时间太长，一个线程长时间无法获取其所需的资源访问权(lock)，导致无法往下进行。
– Livelock 活锁：
5保护块
Object.wait()：
使object所处的当前线程进入阻塞/等待状态，直到其他线程调用该对象的notify()操作
Object.notify() /notifyAll()
随机选择一个在该对象上调用wait方法的线程，解除其阻塞状态