java并发编程 (一) 《基本知识》

1.1线程知识

1.1.1 进程,线程和协程的关系

进程不共享堆，也不共享栈，由操作系统统一调度。
线程共享堆，但不共享栈，由操作系统统一调度。
协程共享推，但不共享栈，由开发自己负责任务的调度，没有了像线程上线问切换的开销.

1.1.2 多线程一定快么？

不一定，并发的情况下线程有创建和上下文切换的开销，执行数据量小的情况下，单线程更有优势.

1.1.3 线程的上下文切换

多线程竞争锁资源时，会产生上下文的切换。
解决方案 ：

• 无锁并发编程 ：
  多线程处理数据的时候，避免使用锁，可以将(数据ID%线程数)取模分段，这样不同的线程处理不同的数据。
• CAS算法：
  **通过自旋（不断循环）的方式，将预期的值（旧的值）和主存中的值对比看有没有变化，若变化则表示其他线程更改了共享值，要重新获取最新的值在进行操作；若没变化就将要更新的值刷入主存。**Java的Auomic包下类就使用的CAS算法，不需要加锁
• 使用最少的线程：合理设置线程数。比如任务少，但是创建了很多线程在等待。线程WAIT状态的线程到RUNNABLE状态是需要上下文切换的开销的.
• 协程： 在单线程里实现多任务的调度，并在单线程里维持多任务的切换。

1.1.4 死锁

通过jstack方式查找线程状态为BLOCK的线程

1.2并发原子性

原子是世界上的最小单位，具有不可分割性。比如 a=0；（a非long和double类型） 这个操作是不可分割的，那么我们说这个操作时原子操作。再比如：a++； 这个操作实际是a = a + 1；是可分割的，所以他不是一个原子操作。非原子操作都会存在线程安全问题，需要我们使用同步技术（sychronized）来让它变成一个原子操作。一个操作是原子操作，那么我们称它具有原子性。Java的concurrent包下提供了一些原子类，我们可以通过阅读API来了解这些原子类的用法。比如：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等。

1.3.并发可见性

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。比如：用volatile修饰的变量，就会具有可见性。volatile修饰的变量不允许线程内部缓存和重排序，即直接修改内存。所以对其他线程是可见的。但是这里需要注意一个问题，volatile只能让被他修饰内容具有可见性，但不能保证它具有原子性。比如 volatile int a = 0；之后有一个操作 a++；这个变量a具有可见性，但是a++ 依然是一个非原子操作，也就这这个操作同样存在线程安全问题。