Java多线程--你至少应该了解的

目录

  • 基本概念
  • 基本知识点
  • 实战问题

基本概念

  • 锁:每个对象都具有monitor,也即lock。
  • 多线程:一个进程中在与运行时产生了多于一个的线程
  • 并行:多个CPU同时执行一段代码,真正的同步
  • 并发:通过CPU算法让用户感觉上是同时执行,但在CPU操作层面是按序执行。一般会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。
  • 线程安全:在并发的情况之下,某段代码经过多线程使用,线程的调度顺序不影响任何结果
  • 同步:Java中的同步指的是通过人为的控制和调度,保证共享资源的多线程访问成为线程安全,来保证结果的准确

基本知识点

线程状态

Thread.State描述
状态关系图

同步

Synchronized:用于线程同步,可以修饰成员变量,方法。与 wait, notify结合比较典型的应用场景就是生产者消费者。

Volatile:多线程的内存模型:main memory(主存)、working memory(线程栈),在处理数据时,线程会把值从主存load到本地栈,完成操作后再save回去。volatile关键词的作用:每次针对该变量的操作都激发一次load and save。本质上,volatile就是不去缓存,直接取值。在线程安全的情况下加volatile会牺牲性能。

基本线程类

  • Thread:java.lang包中定义的类,是Runnable接口的子类
  • Runnable:接口,相比Thread避免的单继承的不足,更适合资源共享
  • Callable:类似于Runnable,但是Runnable不会返回结果,并且无法抛出返回结果的异常,而Callable被线程执行后,可以返回值,这个返回值可以被Future拿到
  • Future:拿到异步执行任务的返回值

高级别线程类

  • ThreadLocal:保存线程的独立变量,为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。
  • Atomic wrapper class(AtomicInteger、AtomicBoolean……):作用相当于synchronized
  • Lock类 :java.util.concurrent包内。功能与synchronized一样,但更加灵活,且提供多种加锁方案,如lock 阻塞式, trylock 无阻塞式等。
  • ReentrantLock:可重入的意义在于持有锁的线程可以继续持有,并且要释放对等的次数后才真正释放该锁。
  • ReentrantReadWriteLock.ReadLock
  • ReentrantReadWriteLock.WriteLock
  • 容器类:
  • BlockingQueue:java.util.concurrent包下,单向queue。常见阻塞队列有ArrayListBlockingQueue,LinkedListBlockingQueue,DelayQueue
  • ConcurrentHashMap 用于替代HashTable
  • 管理类:用于管理线程,本身不是多线程的,但提供了一些机制来利用上述的工具做一些封装。如线程池ThreadPoolExecutor。

实战问题

如何优雅的关闭线程

  • stop:depressed,因为线程不安全
  • 使用标志位:Java的内存机制决定了每一个线程都有具有独立的工作内存,工作内存中存储着主内存变量的副本。在主内存中改变变量并不能刷新到工作内存中,解决的办法是成员变量加volatile。
public static volatile boolean isDestroy = false;
  • interrupt:当线程正在运行的时候,这么多没有问题,但是当线程有阻塞的情况出现,可能由wait(),join(),sleep()方法造成。解决的办法是在异常中处理
while (!isInterrupted()) {
        try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                break;
            }
         i++;
}

线程与线程通信(Java场景下)

  • 同步 通过synchronized进行代码同步
  • wait/notify机制
  • 管道通信使用java.io.PipedInputStream 和 java.io.PipedOutputStream进行通信

线程与线程通信(Android场景下)

  • 全局变量形式,可选的使用Volatile
  • Handler Message消息机制:
  • 总线型 :EventBus

进程与进程通信(Android场景下)

Intent 访问其他应用的Activity: 调用起其他应用的Activity页面
ContentProvider:进程间简单的通讯
Broadcast : 单向度的进程间通讯
AIDL :AIDL是处理多线程、多客户端并发访问
SharedPrefrence:进行进程间通讯,把Mode改为mutiple

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