多线程 - 包九十八

　　（源码地址：https://github.com/EduMoral/edu/blob/master/concurrent/src）

1，同步方法和费同步方法是否可以同时调用

　　可以！同步方法需要锁，非同步方法不需要锁，既然不需要锁两个方法获取不冲突；

2，对业务写方法加锁，对业务写方法不加锁，容易产生脏读（dirtyRead）

　　解决脏读的方案 copyOnwrite 牺牲写性能增加读性能

3，一个同步方法调用另一个同步方法，一个线程已拥有某个对象的锁，再次申请的时候任然会得到该对象的锁，也就是说synchronized获得锁是是可重入的

　　子类的同步方法也可以调用父类的同步方法

4，synchronized 关键字抛出异常会释放锁

5，volatile 关键字使一个变量在多个线程之间可见　　

　　volatile不能替代synchonnized，volatile只解决了可见性，synchonnzed既解决了可见性又解决了原子性

6，比较简单的原子性操作问题可以atomInteger 等相关类

7，锁定对象如果的对象的属性发生改变锁没有改变，如果对象的引用指向两一个对象则该锁发生改变

8，不使用字符串作为锁对象，因为有可能用的框架使用的也是该字符串，字符串存在常量池中属于同一个对象，会发生死锁问题；

9，Object.wait() 会释放锁，notify（）不会释放锁使用wait时90%用while，大多数情况下使用notifyAll

10，countdownLanch 门栓

　　countDownLanch lanch = new CountDownLanch(5);

　　lanch.await()

　　每调用countDown（）数值减1；为0时开始执行以下代码

11， reentrantlock用于替代synchronized 由于m1锁定this,只有m1执行完毕的时候,m2才能执行

      使用reentrantlock可以完成同样的功能需要注意的是，必须要必须要必须要手动释放锁（重要的事情说三遍）
      使用syn锁定的话如果遇到异常，jvm会自动释放锁，但是lock必须手动释放锁，因此经常在finally中进行锁的释放

      使用reentrantlock可以进行“尝试锁定”tryLock，这样无法锁定，或者在指定时间内无法锁定，线程可以决定是否继续等待

      使用ReentrantLock还可以调用lockInterruptibly方法，可以对线程interrupt方法做出响应，
      在一个线程等待锁的过程中，可以被打断

      ReentrantLock还可以指定为公平锁

12，面试题：写一个固定容量同步容器，拥有put和get方法，以及getCount方法，
* 能够支持2个生产者线程以及10个消费者线程的阻塞调用
*
* 使用wait和notify/notifyAll来实现
*
* 使用Lock和Condition来实现
* 对比两种方式，Condition的方式可以更加精确的指定哪些线程被唤醒
*
* @author mashibing
*
package yxxy.c_021;

import java.util.LinkedList;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class MyContainer2<T> {
   final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();
   final private int MAX = 10; //最多10个元素
   private int count = 0;

   private Lock lock = new ReentrantLock();
   private Condition producer = lock.newCondition();
   private Condition consumer = lock.newCondition();

   public void put(T t) {
       try {
           lock.lock();
           while(lists.size() == MAX) { //想想为什么用while而不是用if？
               producer.await();
           }

           lists.add(t);
           ++count;
           consumer.signalAll(); //通知消费者线程进行消费
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       } finally {
           lock.unlock();
       }
   }

   public T get() {
       T t = null;
       try {
           lock.lock();
           while(lists.size() == 0) {
               consumer.await();
           }
           t = lists.removeFirst();
           count --;
           producer.signalAll(); //通知生产者进行生产
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       } finally {
           lock.unlock();
       }
       return t;
   }

   public static void main(String[] args) {
       MyContainer2<String> c = new MyContainer2<>();
       //启动消费者线程
       for(int i=0; i<10; i++) {
           new Thread(()->{
               for(int j=0; j<5; j++) System.out.println(c.get());
           }, "c" + i).start();
       }

       try {
           TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }

       //启动生产者线程
       for(int i=0; i<2; i++) {
           new Thread(()->{
               for(int j=0; j<25; j++) c.put(Thread.currentThread().getName() + " " + j);
           }, "p" + i).start();
       }
   }
}

13，面试题：写一个固定容量同步容器，拥有put和get方法，以及getCount方法，
能够支持2个生产者线程以及10个消费者线程的阻塞调用

使用wait和notify/notifyAll来实现

使用Lock和Condition来实现
对比两种方式，Condition的方式可以更加精确的指定哪些线程被唤醒

public class MyContainer2<T> {
   final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();
   final private int MAX = 10; //最多10个元素
   private int count = 0;

   private Lock lock = new ReentrantLock();
   private Condition producer = lock.newCondition();
   private Condition consumer = lock.newCondition();

   public void put(T t) {
       try {
           lock.lock();
           while(lists.size() == MAX) { //想想为什么用while而不是用if？
               producer.await();
           }

           lists.add(t);
           ++count;
           consumer.signalAll(); //通知消费者线程进行消费
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       } finally {
           lock.unlock();
       }
   }

   public T get() {
       T t = null;
       try {
           lock.lock();
           while(lists.size() == 0) {
               consumer.await();
           }
           t = lists.removeFirst();
           count --;
           producer.signalAll(); //通知生产者进行生产
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       } finally {
           lock.unlock();
       }
       return t;
   }

   public static void main(String[] args) {
       MyContainer2<String> c = new MyContainer2<>();
       //启动消费者线程
       for(int i=0; i<10; i++) {
           new Thread(()->{
               for(int j=0; j<5; j++) System.out.println(c.get());
           }, "c" + i).start();
       }

       try {
           TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }

       //启动生产者线程
       for(int i=0; i<2; i++) {
           new Thread(()->{
               for(int j=0; j<25; j++) c.put(Thread.currentThread().getName() + " " + j);
           }, "p" + i).start();
       }
   }
}

13，并发容器

hashtable，collections.synchtonizedxxx 并发不太高的场景下使用

//static Queue<String> tickets = new ConcurrentLinkedQueue<>();

并发量叫高的情况下使用

currentHashMap 不排序 currentHashSet

ConcurrentSkipListMap<>(); //高并发并且排序ConcurrentSkipListSet

queue 队列

Queue<String> strs = new ConcurrentLinkedQueue<>();

       for(int i=0; i<10; i++) {
           strs.offer("a" + i); //add
       }

       System.out.println(strs);

       System.out.println(strs.size());

       System.out.println(strs.poll()); 取后删除
       System.out.println(strs.size());
       　　
       System.out.println(strs.peek()); 只取不删除
       System.out.println(strs.size());

无界队列 LinkedBlockingQueue

static BlockingQueue<String> strs = new LinkedBlockingQueue<>();

       static Random r = new Random();

       public static void main(String[] args) {
           new Thread(() -> {
               for (int i = 0; i < 100; i++) {
                   try {
                       strs.put("a" + i); //如果满了，就会等待
                       TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(r.nextInt(1000));
                   } catch (InterruptedException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
               }
           }, "p1").start();

           for (int i = 0; i < 5; i++) {
               new Thread(() -> {
                   for (;;) {
                       try {
                           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " take -" + strs.take()); //如果空了，就会等待
                       } catch (InterruptedException e) {
                           e.printStackTrace();
                       }
                   }
               }, "c" + i).start();

           }
       }
   }

有界队列

static BlockingQueue<String> strs = new ArrayBlockingQueue<>(10);

===========================

static BlockingQueue<MyTask> tasks = new DelayQueue<>();

线程池

当洗个线程需要返回值时用callable 接口，runnable没有返回值　　

Executor
   ExecutorService submit
   Callable = Runnable
   Executors
   ThreadPool
   Future 拿到未来的返回值，调用future时会阻塞，直到任务执行结束

   fixed cached single scheduled workstealing forkjoin
   ThreadpoolExecutor
   PStreamAPI

Executors.newFixedThreadPool(5); 固定线程池

===========

ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); 可缓存线程池没有空闲线程就新建一个线程，有空闲线程就复用。默认时间为60s,60秒后线程自动死亡

===========

ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor(); 单线程池

===========

ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(4); 周期线程定时任务，好处：线程可以重复使用
    service.scheduleAtFixedRate(()->{
        try {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(1000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}, 0, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);

=============

ExecutorService service = Executors.newWorkStealingPool(); 任务执行完自动找活干工作窃取 CPU是几核默认启用几个线程，守护线程，实现方式是ForkJoinPool

=============

分叉合并递归调用线程

public class T12_ForkJoinPool {
    static int[] nums = new int[1000000];
    static final int MAX_NUM = 50000;
    static Random r = new Random();

    static {
        for(int i=0; i<nums.length; i++) {
            nums[i] = r.nextInt(100);
        }

        System.out.println(Arrays.stream(nums).sum()); //stream api
    }

    /*
    static class AddTask extends RecursiveAction {

        int start, end;

        AddTask(int s, int e) {
            start = s;
            end = e;
        }
        @Override
        protected void compute() {

            if(end-start <= MAX_NUM) {
                long sum = 0L;
                for(int i=start; i<end; i++) sum += nums[i];
                System.out.println("from:" + start + " to:" + end + " = " + sum);
            } else {

                int middle = start + (end-start)/2;

                AddTask subTask1 = new AddTask(start, middle);
                AddTask subTask2 = new AddTask(middle, end);
                subTask1.fork();
                subTask2.fork();
            }


        }

    }
    */

    static class AddTask extends RecursiveTask<Long> {

        private static final long serialVersionUID = 1L;
        int start, end;

        AddTask(int s, int e) {
            start = s;
            end = e;
        }

        @Override
        protected Long compute() {

            if(end-start <= MAX_NUM) {
                long sum = 0L;
                for(int i=start; i<end; i++) sum += nums[i];
                return sum;
            }

            int middle = start + (end-start)/2;

            AddTask subTask1 = new AddTask(start, middle);
            AddTask subTask2 = new AddTask(middle, end);
            subTask1.fork();
            subTask2.fork();

            return subTask1.join() + subTask2.join();
        }

    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();
        AddTask task = new AddTask(0, nums.length);
        fjp.execute(task);
        long result = task.join();
        System.out.println(result);

        //System.in.read();

    }
}

=================

线程池核心类 ThreadPoolExecutor 可以实现自定义线程池

service.scheduleAtFixedRate(()->{

try {

TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(1000));

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName());

}, 0, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);

ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(4);

线程池工作原理：

1，查看核心线程是否已满，如果没有创建新线程执行任务；

2，如果核心线程达到数量，则把任务丢进队列，如果队列队列没满，则等待被调用，如果队列已满则执行第三步

3，查看最大线程数是否已达到数量，如果没有则新建线程执行任务，如果达到最大线程则执行拒绝策略

线程池的拒绝策略有

　1，丢掉任务，抛出异常

　2，丢掉任务，不抛出异常

　3，把队列里较早的任务移除，尝试丢进队列

　4，把任务丢给主线程

阻塞队列有：

　1，new ArrayBlockingQueue<>(5) 基于数组的先进先出队列有界

　2，new LinkedBlockingQueue<>();基于链表的先进先出队列

　3，new Synchronous<>()无缓冲的等待队列，无界

发表于 2019-05-17 00:19 包九十八阅读(179) 评论(0) 收藏举报