多线程与高并发
- Volatile
Volatiles是java虚拟机提供的轻量级的同步机制
三大特性：保证可见性，不保证原子性，禁止指令重排
- CAS
CAS(CompareAndSet) 比较并交换算法，保证数据原子性
UnSafe类是其一个实现的类
缺点：循环时间长，开销大。只能保证一个共享变量的原子操作。
AtomicInteger是一个支持原子操作的Integer类，它提供了原子自增方法、原子自减方法以及原子赋值方法等。其底层是通过volatile和CAS实现的，其中volatile保证了内存可见性，CAS算法保证了原子性。
- ABA
问题描述：某时刻从内存中取出数据比较并交换，这个时间差会导致数据变化，尽管线程A的CAS操作成功，但是不代表这个过程没有问题
解决方法：原子引用+新增一种机制，修改版本号
atomicReference -> automicStampedReference
- 不安全集合类
故障现象：java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常
导致原因：并发争抢修改导致
ArrayList解决方案：
-
- 使用线程安全的集合类vector
- 包装成安全的集合类Collections.synchronizedList(new ArrayList<>())
- new CopyOnWriteArrayList<>() 读写分离，源码使用Lock
hashmap解决方案：
- 使用线程安全集合类 ConCurrentHashMap
- 包装成安全的集合类Collections.synchronizedMap(new HashMap<>())
HashSet底层就是HashMap，只是value是一个常量
- 公平锁和非公平锁
公平锁：先来后到，吞吐量大
非公平锁（ReentrantLock默认，Synchronized）：允许加塞，有可能造成优先级反转或者饥饿现象
- 可重入锁（递归锁）
线程可以进入任何一个它已经拥有的锁同步着的代码块
例子：reentrantLock和synchronize
作用：防止死锁
- 自旋锁
尝试获取所得线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去获取锁
例子：Unsafe.getAndAddInt
优缺点：优点减少线程上下文切换的消耗，缺点循环会消耗CPU
- 独占锁（写锁）/共享锁（读锁）/互斥锁
独占锁：一次只能被一个线程所持有的（reentrantLock和synchronize）
共享锁：可被多个线程锁所持有（reentrantReadWriteLock读操作）
读读 不互斥
读写 互斥
谢谢 互斥
- CountDownLatch/ CyclicBarrier/ Semaphore
CountDownLatch：其他操作完成后，再执行当前操作，做减法
CyclicBarrier：先到等待，集齐执行操作，做加法
Semaphore：多个共享资源互斥使用，并发线程数控制
- 阻塞队列
阻塞队列为空，取元素被阻塞
阻塞队列为慢，加数据被阻塞
好处：不需要关注什么时候阻塞线程，什么时候唤醒线程，阻塞队列完成
接口：BlockingQueue，和List平级
实现类：
- 生产消费者模型
多线程判断使用while，不能使用if
- Synchronize和Lock区别
- 原始构成：synchronize是关键字术语jvm层面，lock是具体类是api层面
- 使用方法：synchronize不需要手动释放，reentrantlock需要手动释放
- 等待是否可中断：synchronize不可中断，reentrantlock可以中断
- 加锁是否公平：synchronize非公平锁，reentrantlock默认非公平，可以公平
- 绑定多个条件condition：synchronize没有，reentrantlock可以分组唤醒，可以精确唤醒
- 线程池
线程池的特点和优点
三个常见线程池的使用（底层是ThreadPoolExecutor）
实际应用中都不使用，并发访问量巨大时会出现oom，因此需要手写线程池
线程池的七个参数
线程池原理
- 死锁
两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象
查看死锁：
- jps –l 定位进程号
- jstack 9636 找到死锁查看