微博 Qzone 微信 JAVA多线程和并发

多线程

• 提高了程序的执行效率，多线程同时执行，因此具有不确定性

• 提高了资源利用率，CPU、内存等

• 占用一定的内存空间

• 线程越多CPU的调度开销越大

• 程序的复杂度会上升

线程池

• 避免线程的创建和销毁带来的性能开销（少开销）

• 加快响应速度。任务到达时不用创建线程，直接使用线程池中的

• 避免大量的线程间因互相抢占系统资源而阻塞的现象（避免阻塞）

• 能对线程进行简单的管理并提供定时执行、间隔执行等功能（便于管理）

sleep和wait

• sleep是使线程停止一段时间的方法,线程不会释放对象锁.在sleep一段时间后,线程不一定立刻回复执行,

• wait是线程交互的时候,如果线程对一个同步对象发出wait调用,该线程会立刻暂停执行.进入等待状态,直到被唤醒,线程会放弃对象锁,使得其他线程可以使用同步控制块或者方法

多线程和并发

run和start的区别:

调用 start() 方法才会启动新线程；如果直接调用 Thread 的 run() 方法，它的行为就会和普通的方法一样；为了在新的线程中执行我们的代码，必须使用 Thread.start() 方法。run只是thread的一个普通方法，start是真正的启一个线程

关键字

• 可见性

  可见性，是指线程之间的可见性，一个线程修改的状态对另一个线程是可见的.也就是一个线程修改的结果。另一个线程马上就能看到

  在 Java 中 volatile、synchronized 和 final 实现可见性

• 原子性

  将操作变成原子操作

  在 Java 中 synchronized 和在 lock、unlock 中操作保证原子性

• 有序性

  Java 语言提供了 volatile 和 synchronized 两个关键字来保证线程之间操作的有序性

wait和sleep

• sleep

  在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行），该线程不丢失任何监视器的所属权，sleep() 是 Thread 类专属的静态方法，针对一个特定的线程。

• wait

  方法使实体所处线程暂停执行，从而使对象进入等待状态，导致线程进入等待状态，直到它被其他线程通过notify()或者notifyAll唤醒，该方法只能在同步方法中调用。

• 比较

• 本质的区别：sleep是线程的运行状态控制，wait是线程之间的通讯

• sleep是Thread中的方法，wait是Object中的方法

• wait() 方法进入等待状态时会释放同步锁。调用的时候需要先获得该 Object 的锁，调用 wait 后，会把当前的锁释放掉同时阻塞住。而 sleep() 方法不会释放同步锁。

• sleep让线程从运行到阻塞，wait让线程从运行到等待队列

• wait要用notify和notify唤醒，只能在同步环境中使用，sleep可以在任何环境中使用

notify notifyall

• notify

  随机选择一个在该对象上调用wait方法的线程，解除其阻塞状态，该方法只能在同步方法或同步块内部调用。

• notifyall

  解除所有那些在该对象上调用wait方法的线程的阻塞状态，同样该方法只能在同步方法或同步块内部调用。

synchronized

是一种同步锁(CPU悲观锁)，java并发编程的最常用的用于保证线程安全的方式，所有加上 synchronized 的方法和块语句，在多线程访问的时候，同一时刻只能有一个线程能够访问。

• 修饰实例方法

  作用于当前实例加锁，进入同步代码前要获得当前实例的锁。

  实例方法不包括静态方法

• 修饰静态方法

  作用于当前类对象加锁，进入同步代码前要获得当前类对象的锁。静态成员不专属于任何一个实例对象，是类成员，因此通过class对象锁可以控制静态成员的并发操作

• 修饰代码块

  指定加锁对象，对给定对象加锁，进入同步代码库前要获得给定对象的锁。

Lock

采用乐观锁

能完成synchronized所实现的所有功能，Lock有比synchronized更精确的线程语义和更好的性能。Lock的锁定是通过代码实现的，而synchronized是在JVM层面上实现的，synchronized会自动释放锁，而Lock一定要求程序员手工释放，并且必须在finally从句中释放。Lock还有更强大的功能，例如，它的tryLock方法可以非阻塞方式去拿锁。Lock锁的范围有局限性，块范围，而synchronized可以锁住块、对象、类。在加锁和解锁处需要通过lock()和unlock()显示指出

volatile

Volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性，但是不具备原子特性。volatile 是一个特殊的修饰符，只有成员变量才能使用它。在Java并发程序缺少同步类的情况下，多线程对成员变量的操作对其它线程是透明的。volatile 变量可以保证下一个读取操作会在前一个写操作之后发生。线程都会直接从内存中读取该变量并且不缓存它。这就确保了线程读取到的变量是同内存中是一致的。

volatile

能保证可见性,不能保证原子性

当对非 volatile 变量进行读写的时候，每个线程先从内存拷贝变量到CPU缓存中。如果计算机有多个CPU，每个线程可能在不同的CPU上被处理，这意味着每个线程可以拷贝到不同的 CPU cache 中。而声明变量是 volatile 的，JVM 保证了每次读变量都从内存中读，跳过 CPU cache 这一步。

• 轻量级的 synchronized

  Volatile变量的同步性较差（但有时它更简单并且开销更低），而且其使用也更容易出错。

• volatile 并不完全是线程安全的

  用volatile修饰的变量，线程在每次使用变量的时候，都会读取变量修改后的值。volatile很容易被误用，用来进行原子性操作。

• 访问最新值

  Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而不是从各个线程的“工作内存”。而且，当成员变量发生变化时，强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

• 效率问题

  synchronized关键字是防止多个线程同时执行一段代码，那么就会很影响程序执行效率，而volatile关键字在某些情况下性能要优于synchronized

• volatile关键字是无法替代synchronized关键字的，因为volatile关键字无法保证操作的原子性。

JAVA高级

对象序列化

很多情况下，对象内部状态是需要被持久化的，将运行中的对象状态保存下来(最直接的方式就是保存到文件系统中)，在需要的时候可以还原，即使是在Java虚拟机退出的情况下

对象序列化机制是Java内建的一种对象持久化方式，可以很容易实现在JVM中的活动对象与字节数组(流)之间进行转换，使用得Java对象可以被存储，可以被网络传输，在网络的一端将对象序列化成字节流，经过网络传输到网络的另一端，可以从字节流重新还原为Java虚拟机中的运行状态中的对象

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