java多线程的几个层次

一、基础

1、jvm跨平台说的是跨硬件和OS平台，是面向机器的低层次的虚拟机

2、内存划分为main memory（对应裸机内存）和每个线程的工作内存（对应进程用户空间）。

3、java线程对应os的进程，工作空间对应进程的用户空间，jvm对应硬件

4、主内存的指令：lock(锁定到某个线程) unlock read write

线程工作内存指令：load store use assign 。所有的函数内的操作，都针对线程的工作空间内存。

5、linux中。一个java线程对应一个内核线程（轻量进程）

6、CAS：自旋锁，乐观锁，不是每次强制切换上下文环境，而是短时间的轮训和等待，相当于锁的粒度更小了。CAS的原理：循环处理，每次比较假设和设置，一般不冲突的会直接成功，适合于并发冲突不是非常明显的情况。

7、java线程是抢占式的调度

8、synchronized 默认锁住的是 this对象，static synchronized 锁住代码段，都是悲观锁

 

二、java并发的抽象层次

1、lock condition 对应posix的线程原语，可以细粒度的控制并发。

ReadWriteLock:可以多个线程读，一个写，可以降级；

ReentrantReadWriteLock: 可重入可以实现更高的吞吐率

 

2、volatile：一个线程的修改别的线程可以看到；不允许指令重排序优化。（不能实现并发写）

3、atomicXXX 使用乐观锁实现的原子更新数据类型

4、线程安全的集合类 ConcurrentHashMap 

CopyOnWriteArrayList

BlockingQueue

ArrayBlockingQueue 内部实现是将对象放到一个数组里（固定长度、省内存）

DelayQueue 每个元素的 getDelay() 方法返回的值的时间段之后才释放掉该元素

LinkedBlockingQueue 以一个链式结构(链接节点)对其元素进行存储

PriorityBlockingQueue 取出时有优先级

SynchronousQueue   只能容纳一个元素

BlockingDeque（LinkedBlockingDeque） 双端操作，分别支持在first和last端的操作

ConcurrentNavigableMap

 

5、线程间交互

CountDownLatch 等对方结束

CyclicBarrier：到了地方一起开始

Semaphore：控制并发线程个数

Exchanger ：分别做，在固定的地方进行协调

Phaser：复杂过程的同步控制

 

6、消息队列，线程池

ExecutorService Callable（会返回结果） Future（get时如果没有结果会阻塞）

 几种线程池的区别：

newCachedThreadPool：有空闲用空闲，没有就新建，不限制总个数

newFixedThreadPool：控制总个数

newScheduledThreadPool：可以调度

newSingleThreadExecutor：单线程，保证先进先出

newWorkStealingPool：自己队列空闲时，可以帮助别的线程干活，适合于处理时间差异较大时（线程切换，本身有消耗）

7、ForkJoinPool 分叉和合并（分治策略），类似于map reduce的

 

 

三、并发模型抽象

1、生产、消费

2、读写

3、哲学家竞争