《瘋狂的JAVA講義》筆記-第16章多線程

《瘋狂的JAVA講義》筆記-第16章多線程

• 三種方法實現多線程

實現方法	特點	例子
繼承 Thread	無法共享變量，以run爲線程執行體	new Thread().start
實現 Runnable接口，並作爲 Thread的target 運行	共享實現類變量，以run爲線程執行體	new Thread(new MyRun()).start
實現Callable接口，並使用FutureTask包裝，把包裝對象作爲Thread的target運行	可以拋異常且有返回值(task.get())，共享變量，以call爲線程執行體	task = new FutureTask(new MyCall()); Thread thread = new Thread(task);

• sleep 、 yield 以及join

  • sleep：讓線程睡眠一段時間，處於 阻塞狀態。
  • join：讓線程等待另一個線程執行結束，可用於流程性的控制
  • yield： 線程讓步，不阻塞線程，只是將線程設爲 就緒狀態，將CPU讓給優先級更高的線程。可能會出現沒有其他優先級更高的線程，從而剛成爲就緒狀態後又被操作系統調度成爲 運行 狀態的線程

• 後臺線程/守護線程

  • 爲其他線程服務的，一直在後臺運行的線程，可以通過thread.setDaemon(true)設置，但是須在運行前進行設置，且中途不能修改。當所有的前臺程序結束，後臺線程自動結束。例子：JVM的GC

• 線程同步

  • 同步代碼塊：同步監視器（互斥量）爲 obj，只有獲取到該監視器纔可以進入代碼塊

  synchronized(obj){
  ....
  }
  

  • 同步方法：同步監視器爲this，只有獲取到account實例纔可以進入代碼塊

  //Account.java
  public synchronized int method(){
  ....
  }
  

  • 靈活的加鎖同步Lock ：較爲常用的是可重入鎖ReetrantLock，synchronized 也是可重入鎖

  private final lock = new ReentrantLock();
  public int method(){
  	lock.lock();
  	try{
  		...
  	}finally{
  		lock.unlock();
  	}
  }
  

• 可重入鎖與不可重入鎖

  • 可重入鎖：當一個進程獲取到 A 鎖，如果在遞歸或者其他需要 A 鎖的地方時，無需再次獲取 A 鎖。
  • 不可重入鎖：需要再次獲取 A 鎖，容易導致死鎖

  	public synchronized int method1(){
  		method2();
  	}
  	public synchronized int method2(){
  			.....
  	}
  //這種情況下 可重入不會死鎖，但 不可重入則會死鎖
  

• 鎖的釋放

  • 釋放鎖的情景
  1. 方法執行結束
  2. 同步代碼塊或同步方法執行了 break 或 return 語句
  3. 出現異常，方法結束
  4. 程序執行了 wait()
  • 不會釋放鎖的情景
  1. 調用sleep() 或 yield() 方法
  2. 其他線程調用其他線程的 suspend()方法

• 進程通信：當使用 同步方法時，同步監視器是 this，即對象本身，可以使用 Object類的wait``notify``notifyAll方法進行通信

  • wait()：讓當前進程暫停，直到其他線程調用 該同步監視器 的 notify 或 notifyAll方法才被喚醒，也可以 等指定秒數後自行喚醒
  • notify()：喚醒 在同一個同步監視器上等待的單個線程。如果有多個，則選擇是任意性的
  • notifyAll()：喚醒所有在同一個同步監視器上等待的線程

  如果不使用 同步方法，則不存在 wait()等方法，可以使用 Condition 來進行類似的操作

  • await() ：跟wait()相似，讓當前線程暫停，並釋放已經獲得的 Lock 對象
  • signal()/signalAll()：與 notify()/notifyAll()一樣

• 使用 阻塞隊列 控制通信：消費者/生產者模型

  • 使用 take() put()可以使進程阻塞

• 線程池

  • 由於頻繁創建銷燬非常影響性能，所以在 JAVA 5 後有了線程池，可使用工廠類 Executors的以下方法產生線程池
  • newCachedThreadPool()：根據需要創建線程，並將線程緩存在線程池裏
  • newFixedThreadPool()：創建固定長度，可複用的線程池
  • newSingleThreadPool()： 創建只有一個線程的線程池
  • newScheduledThreadPool(int corePoolSize) ：創建指定線程線程數的線程池，可以在指定延遲後執行線程任務

  以上方法返回一個 ExecutorService 對象，有以下方法

  • Future<?> submit(Runnable task) ：由於 run方法沒有返回值，所以返回值爲 null，可以調用Future對象的 isDone/isCancelled方法獲取執行狀態
  • <T> Future<T> submit(Runnable task,T result)：線程池在空閒時會執行 task 任務，在結束後返回 result
  • <T> Future<T> submit(Callable<T> task) ：Future對象是call()方法的返回值

  當不想提交任務後，請使用shutdown()方法關閉線程池，但是線程池中線程是在執行完當前任務後纔會死亡，如果需要立即死亡，使用shutdownNow()方法，可以視圖停止所有正在執行的任務

• ForkJoinPool

  • 單核上多線程只能算 併發，但是多核上就可以實現 並行(parallelism)，ForkJoinPool線程就是實現這個的，他是 ExecutorService的實現類
  • ForkJoinPool()：根據 Runtime.availableProcessors()方法指定 並行線程數，當然也可以傳入 int parallelism 指定並行線程數
  • 沒有返回值的任務需要實現 RecursiveAction，有返回值的任務則實現 RecursiveTask<T> ，最後使用 submit方法提交即可

• TreadLocal類可以實現每個線程都使用自己的變量副本，即每個線程的該變量都是獨立的，不會發生死鎖、等待鎖的情況。使用方法 private ThreadLocal<String> name = new ThreadLocal<>();

END