经验整理-20-多线程高并发-100-@

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。

扫描二维码关注公众号,回复: 9181719 查看本文章

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3个好
第一:降低源消耗。通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:提高响速度。当任到达,任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

 

 

 

发布了39 篇原创文章 · 获赞 0 · 访问量 758

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_15458763/article/details/104026316