参考路人甲java系列:https://www.cnblogs.com/itsoku123/p/11424473.html
线程之间怎么通讯的?
1、volatile修饰符:全局变量方式,最简单的一种方法是使用全局变量
2、使用Object类的wait() 和 notify() 方法:Object类提供了线程间通信的方法:wait()、notify()、notifyaAl(),它们是多线程通信的基础,而这种实现方式的思想自然是线程间通信。
3、JUC工具类 CountDownLatch:信号量等通知
4、使用 ReentrantLock 结合 Condition:
5、消息队列
?Volatile非原子性的原因?
?synchronized是线程安全的吗?
是。线程安全性包括两个方面,①可见性。②原子性。有的锁可以用lock代替。
----------高并发多线程----------
?多线程用到的场景?
1、前期的补偿通知机制是用线程池newScheduledThreadPool 开启的多线和去通知的。
2、上层来调网关的一些业务逻辑处理慢的接口,先快速返回,开启线程异步处理业务逻辑,处理完了之后再通知上层业务方
3、mysql主从备份原理也是线程异步去实现的
-------------------ThreadLocal-------------
?ThreadLocal工作原理或实现原理?
https://www.cnblogs.com/kancy/p/10702310.html
底层也是封装了ThreadLocalMap集合类来绑定当前线程和变量副本的关系,以threadlocal实例为key,其他信息为value,保证各个线程独立并且访问安全!
ThreadLocalMap
?ThreadLocal的作用或优点或应用场景?
Mybatis高并发数据库连接操作,都会使用ThreadLocal类来保证Java多线程程序访问和数据库数据的一致性问题.
?我搭建过,如何搭建或如何使用?
-------------------Volatile-------------
?Volatile工作原理或实现原理?
?Volatile的作用或优点或应用场景?
作用是变量在多个线程之间可见,就可以通讯了
--------------------------------------------------------------------线程池--------------------------------------------------------------------
?巧记四种线程池?
1)公共创建头:ExecutorService newExecutorService = Executors.new*Thread*--------EE
2)四种特殊线程池:------即ssfc(姗姗FC)
Single--------newSingleThreadExecutor总结:用唯一的工作线程来执行任务,结果依次输出,相当于顺序执行各个任务
S-------newScheduledThreadPool总结:定长线程池,支持定时及周期性任务执行
F---------newFixedThreadPool 总结:创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
C-------------newCachedThreadPool 总结:线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。
什么是线程池
线程池是一个线程集合,线程池是运用场景最多的并发框架,需要异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。在开发过程中,合理地使用线程池能够带来3个好处。
第一:降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
第二:提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
第三:提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制地创建,不仅会消耗系统资源,
还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。但是,要做到合理利用
线程池,必须对其实现原理了如指掌。
线程池作用
线程池是为突然大量爆发的线程设计的,通过几个固定线程为大量的操作任务服务,减少了创建和销毁线程所需的时间,从而提高效率。
如果一个线程的时间非常长,就没必要用线程池了(不是不能作长时间操作,而是不宜。),况且我们还不能控制线程池中线程的开始、挂起、和中止。
线程池的分类
四种线程池,分别为:
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
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,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
ThreadPoolExecutor
Executor框架的最顶层实现是ThreadPoolExecutor类,Executors工厂类中提供的newScheduledThreadPool、newFixedThreadPool、newCachedThreadPool方法其实也只是ThreadPoolExecutor的构造函数参数不同而已。通过传入不同的参数,就可以构造出适用于不同应用场景下的线程池,那么它的底层原理是怎样实现的呢,这篇就来介绍下ThreadPoolExecutor线程池的运行过程。
corePoolSize: 核心池的大小。 当有任务来之后,就会创建一个线程去执行任务,当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放到缓存队列当中
maximumPoolSize: 线程池最大线程数,它表示在线程池中最多能创建多少个线程;
keepAliveTime: 表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。
unit: 参数keepAliveTime的时间单位,有7种取值,在TimeUnit类中有7种静态属性:
线程池四种创建方式
Java通过Executors(jdk1.5并发包)提供四种线程池,分别为:
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
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,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
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,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下:
ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; newSingleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
@Override public void run() { System.out.println("index:" + index); try { Thread.sleep(200); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } } }); } |
注意: 结果依次输出,相当于顺序执行各个任务。
newScheduledThreadPool
创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下:
ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newScheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { public void run() { System.out.println("i:" + temp); } }, 3, TimeUnit.SECONDS); } |
表示延迟3秒执行。
newFixedThreadPool
创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。示例代码如下:
ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newFixedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getId() + ",i:" + temp);
} }); } |
总结:因为线程池大小为3,每个任务输出index后sleep 2秒,所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()(最佳线程数目 = (线程等待时间与线程CPU时间之比 + 1)* CPU数目)
newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。示例代码如下:
// 无限大小线程池 jvm自动回收 ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override public void run() { try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp);
} }); } |
总结: 线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。
线程池原理剖析
提交一个任务到线程池中,线程池的处理流程如下:
1、判断线程池里的核心线程是否都在执行任务,如果不是(核心线程空闲或者还有核心线程没有被创建)则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程都在执行任务,则进入下个流程。
2、线程池判断工作队列是否已满,如果工作队列没有满,则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了,则进入下个流程。
3、判断线程池里的线程是否都处于工作状态,如果没有,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了,则交给饱和策略来处理这个任务。
合理配置线程池
要想合理的配置线程池,就必须首先分析任务特性,可以从以下几个角度来进行分析:
任务的性质:CPU密集型任务,IO密集型任务和混合型任务。
任务的优先级:高,中和低。
任务的执行时间:长,中和短。
任务的依赖性:是否依赖其他系统资源,如数据库连接。
任务性质不同的任务可以用不同规模的线程池分开处理。CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量,如配置Ncpu+1个线程的线程池。IO密集型任务则由于需要等待IO操作,线程并不是一直在执行任务,则配置尽可能多的线程,如2*Ncpu。混合型的任务,如果可以拆分,则将其拆分成一个CPU密集型任务和一个IO密集型任务,只要这两个任务执行的时间相差不是太大,那么分解后执行的吞吐率要高于串行执行的吞吐率,如果这两个任务执行时间相差太大,则没必要进行分解。我们可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法获得当前设备的CPU个数。
优先级不同的任务可以使用优先级队列PriorityBlockingQueue来处理。它可以让优先级高的任务先得到执行,需要注意的是如果一直有优先级高的任务提交到队列里,那么优先级低的任务可能永远不能执行。
执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池来处理,或者也可以使用优先级队列,让执行时间短的任务先执行。
依赖数据库连接池的任务,因为线程提交SQL后需要等待数据库返回结果,如果等待的时间越长CPU空闲时间就越长,那么线程数应该设置越大,这样才能更好的利用CPU。
一般总结哦,有其他更好的方式,希望各位留言,谢谢。
CPU密集型时,任务可以少配置线程数,大概和机器的cpu核数相当,这样可以使得每个线程都在执行任务
IO密集型时,大部分线程都阻塞,故需要多配置线程数,2*cpu核数
操作系统之名称解释:
某些进程花费了绝大多数时间在计算上,而其他则在等待I/O上花费了大多是时间,
前者称为计算密集型(CPU密集型)computer-bound,后者称为I/O密集型,I/O-bound。
浅谈Java中的深克隆和浅克隆(阿里面试)
浅克隆:对于非基本类型字段属性,仍指向原有属性所指向的对象的内存地址,修改该字段会影响原字段对象
深克隆:对于非基本类型字段属性,会重新创建一个对象,使用新的内存地址
CAS和AQS?
CAS操作包含三个操作数——内存位置(V)、预期原值(A)和新值(B)。如果内存位置的值与预期原值相匹配,那么处理器会自动将该位置值更新为新值。否则,处理器不做任何操作。
AQS通过一个int同步状态码,和一个(先进先出)队列来控制多个线程访问资源。(使用volatile关键字保证状态码在线程间的可见性,CAS操作保证修改状态码过程的原子性
基于AQS框架实现的CountDownLatch和CyclicBarrier对比:
CountDownLatch维护有个int型的状态码,每次调用countDown时状态值就会减1;调用wait方法的线程会阻塞,直到状态码为0时才会继续执行。
CyclicBarrier可以实现CountDownLatch一样的功能,不同的是CountDownLatch属于一次性对象,声明后只能使用一次,而CyclicBarrier可以循环使用。
总结#
CountDownLatch创建后只能使用一次,而CyclicBarrier可以循环使用,并且CyclicBarrier功能更完善。
CountDownLatch内部的状态是基于AQS中的状态信息,而CyclicBarrier中的状态值是单独维护的,使用ReentrantLock加锁保证并发修改状态值的数据一致性。
它们的使用场景:允许一个或多个线程等待其他线程完成操作, 即当指定数量线程执行完某个操作再继续执行下一个操作