java厉善信息-多线程-并发编程讲解

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1、Java多线程并发编程一、多线程1、操作系统有两个容易混淆的概念，进程和线程。进程：一个计算机程序的运行实例，包含了需要执行的指令；有自己的独立地址空间，包含程序内容和数据；不同进程的地址空间是互相隔离的；进程拥有各种资源和状态信息，包括打开的文件、子进程和信号处理。线程：表示程序的执行流程，是CPU调度执行的基本单位；线程有自己的程序H•数器、寄存器、堆栈和帧。同一进程屮的线程共川相同的地址空间，同时共享进进程锁拥有的内存和其他资源。2、Java标准库提供了进程和线程相关的API,进程主要包括表示进程的java.

2、lang.Process类和创建进程的java.Iang.ProcessBuilder类；表示线程的是java.Iang.Thread类，在虚拟机启动之G，通常只有Java类的main方法这个普通线程运行，运行时可以创建和启动新的线程；还有一类守护线程(damonthread),守护线程在后台运行，提供程序运行时所需的服务。当虚拟机中运行的所有线程都是守护线程时，虚拟机终止运行。3、线程间的可见性：一个线程对进程中共享的数据的修改，是否对另一个线程可见可见性问题：a、CPU采用时间片轮转等不同算法来对线程进行调度p

3、ublicclassIdGenerator{privateintvalue=0;publicintgetNext(){returnveilue++;对于IdGenerator的getNextO方法，在多线程下不能保证返回值是不重复的：各个线程之间相互竞争CPU吋间来获取运行机会，CPU切换可能发生在执行间隙。以上代码getNext()的指令序列：CPU切换可能发生在7条指令之间，多个getNext的指令交织在一起。1aload_02dup3getfield#124dupxl5iconstl6iadd7putfiel

4、d#12b、CPU缓存:R前CPU—般采用层次结构的多级缓存的架构，有的CPU提供了L1、L2和L3三级缓存。当CPU需要读取主存屮某个位賈的数据时，会一次检查各级缓存巾是否存在对应的数裾。如果有，直接从缓存屮读取，这比从主存中读取速度快很多。当CPU需要写入时，数据先被写入缓存中，之后再某个吋间点写回主存。所以某些时间点上，缓存中的数据与主存中的数据可能是不一致。c、指令顺序重排出行性能考虑，编译器在编译时可能会对字节代码的指令顺序进行重新排列，以优化指令的执行顺序，在单线程中不会有问题，但在多线程可能产生与可见

5、性相关的问题。二、Java内存模型(JavaMemoryModel)屏蔽了CPU缓存等细节，只关注主存中的共享变量；关注对象的实例域、静态域和数组元素；关注线程间的动作。1、volatile关键词：用来对共享变量的访问进行同步，上一次写入操作的结果对下一次读取操作是肯定可见的。(在写入volatile变量值之后，CPU缓存巾的内容会被写冋内存;在读取volatile变量时，CPU缓存中的对应内容会被置为失效，重新从主存中进行读取)，volatile不使用锁，性能优于synchronized关键词。用来确保对一个变量

6、的修改被正确地传播到其他线程中。例子：A线程是Worker，一直跑循环，B线程调川setDone(true)，A线程即停止任务1publicclassWorker{2privatevolatilebooleandone;3publicvoidsetDone(booleandone){4this,done=done;567891011publicvoidwork(){while(!done){//执行任务;例子：错误使用。因为没有锁的支持，volatile的修改不能依赖于当前值，当前值可能在其他线程中被修改。(Wor

7、ker是直接赋新值与当前值无关)2345publicvolatilestaticintcount=0;publicstaticvoidinc(){//这里延迟1毫秒，使得结果明显try{6Thread,sleep(1);7}catch(InterruptedExceptione){8}9count++;10}11publicstaticvoidmain(String[]args){12//同时启动1000个线程，去进行i++计算，看看实际结果13for(inti=0;i<1000;i++){14newThread(

8、newRunnable(){15©Override16publicvoidrun(){17Counter,inc();18}19}).start();20}21//这里每次运行的值都有可能不同，可能不为100022System,out.println(〃运行结果..Counter.count=〃+Counter,count);23}24}2、final关键词