第七周学习总结

第十一章

线程

线程简介
•多线程程序即程序拥有多个流程。

•在java中，如果想在main()以外独立设计流程，可以撰写类操作java.lang.Runnable()接口，流程的进入点是操作在run()方法中。从main()开始的流程会由主线程执行，run()方法可以创建Thread实例来执行。启动额外线程执行指定流程，必须调用Thread实例的start()方法。

Thread与Runnable
•如果想要为JVM加装CPU，就是创建Thread实例，要启动额外CPU就是调用Thread实例的start()方法，额外CPU执行流程的进入点，可以定义在Runnale接口的run()方法中。

•操作Runnable接口的好处就是较有弹性，你的类还有机会继承其他类。若继承了Thread，那该类就是一种Thread，通常是为了直接利用Thread中定义的一些方法，才会继承Thread来操作。

线程生命周期
•Daemon线程:主线程会从main()方法开始执行，直到main()方法结束后停止JVM。如果主线程中启动了额外线程，默认会等待被启动的所有线程都执行完run()方法才中止JVM。如果一个Thread被标示为Daemon线程，在所有的非Daemon线程都结束时，JVM自动就会终止。

•Thread基本状态图：用Thread实例start()方法后，基本状态为可执行（Runnable）、被阻断（Blocked）、执行中（Running）。使用Thread.sleep()会让线程进入Bocked状态。

•安插线程：当线程使用join()加入至另一个线程时，另一个线程会等待被加入的线程工作完毕，然后在继续它的动作，join()的意思表示将线程加入称为另一个线程的流程中。

•停止线程：线程完成run()方法后，就会进入Dead，进入Dead的线程不可以再次调用start()方法，否则会抛出IllegalThreadStateException异常。

关于ThreadGroup
•每个线程都属于某个线程群组。

•ThreadGroup中interrupt()方法可以中断群组中所有线程，setMaxPriority()方法可以设定群组中所有线程最大优先权，activeCount()方法获取群组的线程数量。 enumerate()方法可以一次取得群组中所有线程；uncaughtException()方法第一个参数可取得发生异常的线程实例，第二个参数可取得异常对象。

•未捕捉异常会由线程实例setUncaughtExceptionHandler()设定的Thread.UncaughtExceptionHandler实例处理之后是线程ThreadGroup，然后是默认的Thread.UncaughtExceptionHandler。

synchronized与volatile
•不具备线程安全的类：线程存取同一对象相同资源时可能引起竞速情况的类。
•被标示为synchronized的区块将会被监控，任何线程要执行synchronize区块都必须先取得指定的对象锁定。由于线程无法取得锁定时会造成阻断，不正确地使用synchronize有可能造成效能低下，另一个问题则是死结。

•在变量上声明volatile，标示变量是不稳定、易变的，也就是可能在多线程下存取。被标示为volatile的变量，不允许线程快取，变量值的存取一定是在共享内存中进行。volatile保证的是单一变数的可见性，线程对变量的存取一定是在共享内存中，不会在自己的内存空间中快取变量，线程对共享内存中变量的存取，另一线程一定看得到。

等待与通知
•调用锁定对象的wait()方法,线程会释放对象锁定，并进入对象等待集合而处于阻断状态，其他线程可以竞争对象锁定，取得锁定的线程可以执行synchronize区块的代码。

•调用锁定对象的notify()方法,从对象等待集合中随机通知一个线程加入排班，再次执行synchronize前，被通知的其他线程共同竞争对象锁定。

•调用锁定对象的notifyAll()方法,所有等待集合中的线程都会被通知参与排班，这些线程会与其他线程共同竞争对象锁定。

并行API

Lock、ReadWriteLock与Condition

1.使用Lock
•lock接口主要操作类之一为ReentrantLock，可以达到synchronized的作用。

•Lock接口还定义了tryLock()方法，如果线程调用tryLock()可以取得锁定会返回true，若无法取得锁定并不会发生阻断，而是返回false。
2.ReadWriteLock

•ReadWriteLock接口定义了读取锁定与写入锁定行为，可以使用readLock()、writeLock()方法返回Lock操作对象。
3.使用StampedLock

•StampedLock类可支持了乐观读取操作。
4.使用Condition

•Condition接口用来搭配Lock，最基本用法就是达到Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的作用。Condition的await()、signal()、signalAll()方法，可视为Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的对应。

使用Excutor

1.使用ThreadPoolExecutor
•定义了java.util.concurrent.Executor接口，目的是将Runnable指定与实际执行分离。

•通常会使用java.util.concurrent.Executors的newCachedThreadPool()、newFixedTheadPool()静态方法来创建ThreadExecutor实例。
2.使用ScheduledThreadPoolExecutor

•ScheduledExecutorService为ExecutorService的子接口，schedule()方法用来排定Runnable或Callable实例延迟多久后执行一次，并返回Future子接口ScheduledFuture的实例，对于重复性的执行，可使用scheduleWithFixedDelay()和scheduleAtFixedRate()方法。
3.使用ForkJoinPool

•ForkJoinPool与其他的ExecutorService操作不同的地方在于，它是闲聊了工作窃取演算，其建立的线程如果完成手边任务，会尝试寻找并执行其他任务建立的资额任务，让线程保持忙碌状态，有效利用处理器的能力。ForkJoin框架适用于计算密集式的任务，较不适合用于容易造成线程阻断的场合。

并行Collection简介
•CopyOnWriteArrayList操作了List接口，这个类的实例在写入操作时，内部会建立新数组，并复制原有数组索引的参考，然后在新数组上进行写入操作，写入完成后，再将内部原参考旧数组的变量参考至新数组。

•CopyOnWriteArraySet操作了Set接口。

•BlockedQueue是Queue的子接口，新定义了put()、take()方法。

•ConcurrentMap是Map的子接口。

•ConcurrentHashMap是ConcurrentMap的操作类，ConcurrentNavigableMap是ConcurrentMap的子接口，其操作类为ConcurrentSkipListMap，可视为支持并行操作的TreeMap版本。

教材学习中的问题和解决过程
•问题1：BufferedInputStream与DataInputStream都是FilterInputStream的子类，那两者有何异同呢？
•问题1解决方案：上网搜索得到如下答案：DataInputSteam:可以读输入流基本类型的操作，比如readInt(),readDouble(),readLong()...
BufferedInputStream避免每次都物理得读取,告诉从缓冲区读,和FileInputSteam等InputStream子类联合使用(非FileterInputStream).且FilterInputStream(InputStream in) 这个方法是protected 的，无法在不属于它的子类或者同包类访问。

代码调试中的问题和解决过程