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线程基本知识之线程中易错概念

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木子一秋
2018.10.14 22:07* 字数 1355

最近补充一些基本知识,细水长流,勉励。

1.yield与sleep区别

yield与sleep确实有一些类似,JDK1.5之前,yield就是sleep(0),但是它们之间有很大的区别。

  • sleep会导致当前线程暂停指定的时间,并没有消耗时间片。
  • yield只是CPU调度器的一个提示,如果CPU调度器没有忽略这个提示,它就会导致线程上下文的切换。
  • sleep会使线程短暂block,会在指定的时间释放CPU资源。
  • yield如果起作用的话(CPU调度器没有忽略这个提示),它会使RUNNING状态的线程进入RUNNABLE状态。
  • sleep一定会被CPU调度执行,yield只是一个提示,并不一定被执行。
  • 一个线程sleep,另一个线程调用interrupt会捕获到中断信号,而yield不会。

2.wait与sleep区别

  • wait与sleep都可以使当前的线程进入阻塞状态。
  • wait与sleep方法均是可中断的方法,被中断后都会收到中断异常。
  • wait是Object方法,而sleep是Thread特有的方法。
  • wait方法的执行必须在同步方法中执行,而sleep则不要。
  • 线程在同步方法中执行sleep方法时,并不会释放monitor锁,而wait方法则会释放monitor锁。
  • sleep方法短暂休眠会主动退出阻塞,而wait方法需要被其他线程中断才能退出阻塞(这里是指没有指定wait时间)。

3.wait、notify、notifyAll

notify只能唤醒其中一个线程,而notifyAll可以同时唤醒所有的线程。被唤醒的线程还是会竞争monitor锁。

4.wait机制介绍

JVM中存在一个wait set概念,类似于线程休息室存储空间,线程调用了某个对象的wait方法之后都会被加入与该对象monitor关联的wait set中,并且释放monitor的所有权。
notify与notifyAll的区别如下:


notify作用流程图.jpg
notifyAll作用流程图.jpg

notifyAll执行之后,wait set中的线程全部被释放了,这样也并不是好事,线程被唤醒,还是会继续竞争monitor锁。

5.synchronized关键字

synchronized关键字可以实现一个简单的策略来防止线程干扰和内存一致性错误。如果一个对象对多个线程是可见的,那么对该对象的所有读与写都将通过同步的方式的来进行,具体的表现形式如下:

  • synchronized关键字提供了一种锁机制,能够将确保共享变量的互斥访问,从而防止数据不一致问题的出现。
  • synchronized是JVM级别的指令,包括monitor enter与monitor exit两个JVM指令,它能够保证任何时候任何线程执行到monitor enter成功之前都必须从主内存中获取数据,而不是从缓存中,在monitor exit运行成功之后,共享变量被更新后的值必须刷入主内存中。
  • synchronized的指令验证遵守java happens-before规则,一个monitor exit指令之前必定要有一个monitor enter

6.程序死锁分类

  • 交叉锁可导致程序出现死锁
    线程A持有R1的锁等待获取R2的锁,线程B持有R2的锁等待获取R1的锁,哲学将进餐问题这种情况最容易导致死锁问题。
  • 内存不足
    当并发请求系统可用内存时,如果此时系统内存不足,可能会出现死锁。例如:两个线程T1和T2,执行某个任务,其他T1已经获得10MB内存,T2获取了20MB内存,如果每个线程执行单元都需要30MB的内存,但是剩余可用的内存只有20MB,接下来两个线程都有可能在等待对象释放内存资源。
  • 一问一答式的数据交换
    服务端开启某个端口,等待客户端访问,客户端发送数据等待接收,由于某种原因服务端错过了客户端的请求,仍然在等待一问一答式的数据交换,此时客户端和服务端都在等待着双方发送数据
  • 数据库锁
    某个线程执行数据库操作获取了数据库锁,但是意外退出,其他线程访问该数据库都将陷入死锁。
  • 文件锁
    某线程获得文件锁意外退出,其他读取该文件的线程也将会进入死锁直到系统释放文件句柄资源。
  • 死循环引起的死锁
    程序由于代码原因或者对某些异常处理不当,进入了死循环,虽然在查看线程堆栈信息不会发生任何死锁的迹象,但是程序不工作,CPU占有率居高不下,这时候系统假死,这是一种很致命也很难排查的死锁现象。

线程还有一个重要知识点——显式锁,下面文章会阐释,敬请期待。

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