一课掌握Java并发编程精髓（完结13章）

一课掌握Java并发编程精髓（完结13章）
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并发编程
1.多线程
       Java 是最先支持多线程的开发的语言之一，Java 从一开始就支持了多线程能力。由于现在的 CPU 已经多是多核处理器了,是可以同时执行多个线程的。

多线程优点
多线程技术使程序的响应速度更快 ,可以在进行其它工作的同时一直处于活动状态,程序性能得到提升。
性能提升的本质 就是榨取硬件的剩余价值(硬件利用率)。

并行与并发
       单核 cpu 下，线程实际是串行执行的。操作系统中有一个组件叫做任务调度器，将 cpu 的时间片,分给不同的线程使用，只是由于 cpu 在线程间（时间片很短）的切换非常快，人类感觉是同时运行的。

       总结为一句话就是：微观串行，宏观并行，一般会将这种线程轮流使用 cpu的做法称为并发，concurrent。

  Java 内存模型（Java Memory Model，JMM）规范了 Java 虚拟机与计算机内存是如何协同工作的。Java 虚拟机是一个完整的计算机的一个模型，因此这个模型自然也包含一个内存模型——又称为 Java 内存模型。

JVM 主内存与工作内存

       Java 内存模型中规定了所有的变量都存储在主内存中，每条线程还有自己的工作内存，线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量。

       这里的工作内存是 JMM 的一个抽象概念，也叫本地内存，其存储了该线程读/写共享变量的副本。

线程常用的方法
start() : 启动当前线程, 调用当前线程的run()方法。
run() : 通常需要重写Thread类中的此方法, 将创建的线程要执行的操作声明在此方法中。
currentThread() : 静态方法, 返回当前代码执行的线程。
getName() : 获取当前线程的名字。
setName() : 设置当前线程的名字。
yield() : 释放当前CPU的执行权。
join() : 在线程a中调用线程b的join(), 此时线程a进入阻塞状态, 知道线程b完全执行完以后, 线程a才结束阻塞状态。
stop() : 已过时. 当执行此方法时,强制结束当前线程.
sleep(long militime) : 让线程睡眠指定的毫秒数，在指定时间内，线程是阻塞状态。
isAlive() ：判断当前线程是否存活。

wait()和 sleep()方法有什么区别
sleep 方法和 wait 方法都可以用来放弃 CPU 一定的时间，不同点在于如果线程持有某个对象的监视器，sleep 方法不会放弃这个对象的监视器，wait 方法会放弃这个对象的监视器。
wait需要等待唤醒，而sleep睡眠一定时间之后自动苏醒。

继承Thread类 重写run方法
启动线程是调用start方法，这样会创建一个新的线程，并执行线程的任务。

如果直接调用run方法，这样会让当前线程执行run方法中的业务逻辑。

public class MiTest {

    public static void main(String[] args) {
        MyJob t1 = new MyJob();
        t1.start();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("main:" + i);
        }
    }

}
class MyJob extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("MyJob:" + i);
        }
    }
}

实现Runnable接口 重写run方法
public class MiTest {

    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread t1 = new Thread(myRunnable);
        t1.start();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("main:" + i);
        }
    }

}

class MyRunnable implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("MyRunnable:" + i);
        }

    }
}

sleep有两个方法重载：

第一个就是native修饰的，让线程转为等待状态的效果
第二个是可以传入毫秒和一个纳秒的方法（如果纳秒值大于等于0.5毫秒，就给休眠的毫秒值+1。如果传入的毫秒值是0，纳秒值不为0，就休眠1毫秒）
sleep会抛出一个InterruptedException

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    System.out.println(System.currentTimeMillis());
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println(System.currentTimeMillis());
}

缓存一致性(MESI)
用于保证多个 CPU cache 之间缓存共享数据的一致

M-modified被修改
该缓存行只被缓存在该 CPU 的缓存中,并且是被修改过的,与主存中数据是不一致的,需在未来某个时间点写回主存,该时间是允许在其他CPU 读取主存中相应的内存之前,当这里的值被写入主存之后,该缓存行状态变为 E
E-exclusive独享
缓存行只被缓存在该 CPU 的缓存中,未被修改过,与主存中数据一致
可在任何时刻当被其他 CPU读取该内存时变成 S 态,被修改时变为 M态
S-shared共享
该缓存行可被多个 CPU 缓存,与主存中数据一致
I-invalid无效

线程安全性
当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些进程将如何交替执行，并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同，这个类都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的

synchronized 修正计数类方法

修饰类:括号括起来的部分，作用于所有对象
子类继承父类的被 synchronized 修饰方法时,是没有 synchronized 修饰的!!!
Lock: 依赖特殊的 CPU 指令,代码实现