java 并发基础

一、常用控制线程方法

1、sleep(n) 

暂停线程执行，不会释放锁

2、wait

线程挂起，直到接收到notify 或notifyAll，才会进入就绪状态，锁会释放。可以设置等待时间（wait(n)）

3、yield

并不意味着挂起和暂停，如果没有其它具有相同或更高优先级的线程需要调度，它还会继续运行，锁没有释放

4、interrupt

中断线程，但不保证能成功

5、join

如果在线程上实例调用，将会等待该实例结束其它线程才能继续执行

二、内存模型

当程序在运行过程中，会将运算需要的数据从主存复制一份到CPU的高速缓存当中，那么CPU进行计算时就可以直接从它的高速缓存读取数据和向其中写入数据，当运算结束之后，再将高速缓存中的数据刷新到主存当中

三、并发注意特性

1、原子性

即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。

例如：
x = 10; //原子性，直接将数值10赋值给x，也就是说线程执行这个语句的会直接将数值10写入到工作内存中。
x = x + 1，x++;//非原子性，包含2个操作，它先要去读取x的值，再将x的值写入工作内存，虽然读取x的值以及 将x的值写入工作内存 这2个操作都是原子性操作，但是合起来就不是原子性操作了
可以使用jdk提供的AtomicInteger等实现原子操作

2、可见性

当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。

volatile修饰的变量是可见的，当一个共享变量被volatile修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时，它会去内存中读取新值。

而普通的共享变量不能保证可见性，因为普通共享变量被修改之后，什么时候被写入主存是不确定的，当其他线程去读取时，此时内存中可能还是原来的旧值，因此无法保证可见性。

通过synchronized和Lock也能够保证可见性，synchronized和Lock能保证同一时刻只有一个线程获取锁然后执行同步代码，并且在释放锁之前会将对变量的修改刷新到主存当中。因此可以保证可见性。

3、有序性

即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的

四、并发常见词

1、可重入锁

当一个线程要获取一个被其他线程占用的锁时候，该线程会被阻塞，那么当一个线程再次获取它自己已经获取的锁时候是否会被阻塞那?如果不需要阻塞那么我们说该锁是可重入锁，也就是说只要该线程获取了该锁，那么可以无限制次数进入被该锁锁住的代码。

2、独占锁与共享锁

根据锁能够被单个线程还是多个线程共同持有，锁又分为独占锁和共享锁。独占锁保证任何时候都只有一个线程能读写权限，ReentrantLock就是以独占方式实现的互斥锁。共享锁则可以同时有多个读线程，但最多只能有一个写线程，读和写是互斥的，例如ReadWriteLock读写锁，它允许一个资源可以被多线程同时进行读操作，或者被一个线程 写操作，但两者不能同时进行。

独占锁是一种悲观锁，每次访问资源都先加上互斥锁，这限制了并发性，因为读操作并不会影响数据一致性，而独占锁只允许同时一个线程读取数据，其他线程必须等待当前线程释放锁才能进行读取。

共享锁则是一种乐观锁，它放宽了加锁的条件，允许多个线程同时进行读操作。

3、公平与非公平锁

根据线程获取锁的抢占机制锁可以分为公平锁和非公平锁，公平锁表示线程获取锁的顺序是按照线程加锁的时间多少来决定的，也就是最早加锁的线程将最早获取锁，也就是先来先得的FIFO顺序。而非公平锁则运行闯入，也就是先来不一定先得。

ReentrantLock提供了公平和非公平锁的实现：
公平锁ReentrantLock pairLock = new ReentrantLock(true);
非公平锁 ReentrantLock pairLock = new ReentrantLock(false);
如果构造函数不传递参数，则默认是非公平锁。

在没有公平性需求的前提下尽量使用非公平锁，因为公平锁会带来性能开销。
假设线程A已经持有了锁，这时候线程B请求该锁将会被挂起，当线程A释放锁后，假如当前有线程C也需要获取该锁，如果采用非公平锁方式，则根据线程调度策略线程B和C两者之一可能获取锁，这时候不需要任何其他干涉，如果使用公平锁则需要把C挂起，让B获取当前锁。