并发

关键术语：

原子操作：一个或者多个指令的序列

临界区：一段代码，在该代码中进程将访问该共享资源

死锁：两个或者两个以上的进程因其中的每个进程都在等待其他进程做完事情而不能继续执行

活锁：两个或者两个以上的进程为了响应其他进程中的变化而持续改变自己的状态但是

不做有用的工作

互斥：当一个进程在一个临界区访问共享资源时，其他进程不能进入该临界区访问任何共享资源

竞争条件：多个线程或者进程在读写一个共享数据时，结果依赖于它们执行的相对时间饥饿：一个可运行的进程尽管能继续执行，但是被调度器无限期的忽视

Java中实现多线程有两种方法：继承Thread类、实现Runnable接口，在程序开发中只要是多线程，肯定永远以实现Runnable接口为主，因为实现Runnable接口相比继承Thread类有如下优势：

    1、可以避免由于Java的单继承特性而带来的局限；

    2、增强程序的健壮性，代码能够被多个线程共享，代码与数据是独立的；

    3、适合多个相同程序代码的线程区处理同一资源的情况。（new Thread（myRunnable）.start())

这里补充下yield和join方法的使用。

    join方法用线程对象调用，如果在一个线程A中调用另一个线程B的join方法，线程A将会等待线程B执行完毕后再执行。

    yield可以直接用Thread类调用，yield让出CPU执行权给同等级的线程，如果没有相同级别的线程在等待CPU的执行权，则该线程继续执行。

总结：线程的挂起和恢复实现的正确方法是：通过设置标志位，让线程在安全的位置挂起
终止线程的替代方法：同样是使用标志位，通过控制标志位来终止线程。

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。

Java语言规范中指出：为了获得最佳速度，允许线程保存共享成员变量的私有拷贝，而且只当线程进入或者离开同步代码块时才将私有拷贝与共享内存中的原始值进行比较。

这样当多个线程同时与某个对象交互时，就必须注意到要让线程及时的得到共享成员变量的变化。而volatile关键字就是提示JVM：对于这个成员变量，不能保存它的私有拷贝，而应直接与共享成员变量交互。

volatile是一种稍弱的同步机制，在访问volatile变量时不会执行加锁操作，也就不会执行线程阻塞，因此volatilei变量是一种比synchronized关键字更轻量级的同步机制。

使用建议：在两个或者更多的线程需要访问的成员变量上使用volatile。当要访问的变量已在synchronized代码块中，或者为常量时，没必要使用volatile。

由于使用volatile屏蔽掉了JVM中必要的代码优化，所以在效率上比较低，因此一定在必要时才使用此关键字。

锁提供了两种主要特性：互斥（mutual exclusion） 和可见性（visibility）。互斥即一次只允许一个线程持有某个特定的锁，因此可使用该特性实现对共享数据的协调访问协议，这样，一次就只有一个线程能够使用该共享数据。可见性要更加复杂一些，它必须确保释放锁之前对共享数据做出的更改对于随后获得该锁的另一个线程是可见的 —— 如果没有同步机制提供的这种可见性保证，线程看到的共享变量可能是修改前的值或不一致的值，这将引发许多严重问题。

在某些情况下，如果读操作远远大于写操作，volatile 变量还可以提供优于锁的性能优势。

正确使用 volatile 变量的条件

您只能在有限的一些情形下使用 volatile 变量替代锁。要使 volatile 变量提供理想的线程安全，必须同时满足下面两个条件：

• 对变量的写操作不依赖于当前值。
• 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。

采用synchronized修饰符实现的同步机制叫做互斥锁机制，它所获得的锁叫做互斥锁。每个对象都有一个monitor(锁标记)，当线程拥有这个锁标记时才能访问这个资源，没有锁标记便进入锁池。任何一个对象系统都会为其创建一个互斥锁，这个锁是为了分配给线程的，防止打断原子操作。每个对象的锁只能分配给一个线程，因此叫做互斥锁。

类的每个实例都有自己的对象级别锁。
持有一个对象级别锁不会阻止该线程被交换出来，也不会阻塞其他线程访问同一示例对象中的非synchronized代码。
持有对象级别锁的线程会让其他线程阻塞在所有的synchronized代码外。
使用synchronized（obj）同步语句块，可以获取指定对象上的对象级别锁。

类级别锁被特定类的所有示例共享，它用于控制对static成员变量以及static方法的并发访问。具体用法与对象级别锁相似。

1、volatile变量是一种稍弱的同步机制在访问volatile变量时不会执行加锁操作，因此也就不会使执行线程阻塞，因此volatile变量是一种比synchronized关键字更轻量级的同步机制。

    2、从内存可见性的角度看，写入volatile变量相当于退出同步代码块，而读取volatile变量相当于进入同步代码块。

    3、在代码中如果过度依赖volatile变量来控制状态的可见性，通常会比使用锁的代码更脆弱，也更难以理解。仅当volatile变量能简化代码的实现以及对同步策略的验证时，才应该使用它。一般来说，用同步机制会更安全些。

    4、加锁机制（即同步机制）既可以确保可见性又可以确保原子性，而volatile变量只能确保可见性，原因是声明为volatile的简单变量如果当前值与该变量以前的值相关，那么volatile关键字不起作用，也就是说如下的表达式都不是原子操作：“count++”、“count = count+1”。

 

     当且仅当满足以下所有条件时，才应该使用volatile变量：

     1、对变量的写入操作不依赖变量的当前值，或者你能确保只有单个线程更新变量的值。

     2、该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。

总结：在需要同步的时候，第一选择应该是synchronized关键字，这是最安全的方式，尝试其他任何方式都是有风险的。尤其在、jdK1.5之后，对synchronized同步机制做了很多优化，如：自适应的自旋锁、锁粗化、锁消除、轻量级锁等，使得它的性能明显有了很大的提升。

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