第14章 并发

• 操作系统将CPU的时间片分配给每一个进程
• 并发执行的进程数目并不是由CPU数目制约的
• 每一个任务称为一个线程thread
• 每个进程拥有自己的一整套变量，而线程则共享数据
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14.1 什么是线程

• Thread.sleep(DELAY)：暂停当前线程的活动

14.1.1 使用线程给其他任务提供机会

• 主线程用来处理UI，子线程处理多个弹跳球的任务
• 如果需要执行一个比较耗时的任务，应当并发地运行任务
• 多线程的两种方法
  1. 实现Runnable接口（函数式接口，可以使用lambda表达式）
  2. 继承Thread（不推荐，耦合的太紧）

14.2 中断线程

• 没有可以强制线程终止的方法。然而，interrupt方法可以用来请求终止线程
• 如果线程被阻塞（sleep，wait），就无法检测中断状态

14.3 线程状态

• 线程的6种状态
  1. New：新创建
  2. Runnable：可运行
  3. Blocked：被阻塞
  4. Waiting：等待
  5. Timed waiting：计时等待
  6. Terminated：被终止
• 要确定一个线程的当前状态，可调用getState方法

14.3.1 新创建线程

• new Thread(r)

14.3.2 可运行线程

• 一旦调用start方法，线程处于Runnable状态
• 一个可运行的线程可能正在运行也可能没有运行，这取决于操作系统给线程提供运行的时间
• 抢占式调度系统给每一个可运行线程一个时间片来执行任务
• 当时间片用完，操作系统剥夺运行权，考虑线程优先级

14.3.3 被阻塞线程和等待线程

• 当线程处于被阻塞或等待状态时，它暂时是不活动的

14.3.4 被终止的线程

• 终止的两个可能原因
  1. run方法正常退出而自然死亡
  2. 因为一个没有捕获的异常终止了run方法而意外死亡

14.4 线程属性

14.4.1 线程优先级

• 线程优先级是高度依赖于系统的

14.4.2 守护线程

• t.setDaemon(true)
• 守护线程的唯一用途是为其他线程提供服务

14.4.3 未捕获异常处理器

• 线程的run方法不能抛出任何受查异常

14.5 同步

• 两个线程同时访问一个对象，可能会发生错误
• 这种情况称为竞争条件（race condition）

14.5.1 竞争条件的一个例子

• 银行账户开100条线程随机转账

14.5.2 竞争条件详解

• 真正的问题是transfer方法的执行过程中可能会被中断

14.5.3 锁对象

• private Lock bankLock = new ReentrantLock();
• ReentrantLock：可重入锁
• Lock：获取这个锁

14.5.4 条件对象

• Condition

14.5.5 synchronized关键字

每一个对象有一个内部锁，并且该锁有一个内部条件。由锁来管理那些试图进入synchronized方法的线程，由条件来管理那些调用wait的线程

14.5.6 同步阻塞

• 任何对象都可以当做锁

14.5.7 监视器概念

• 监视器是只包含私有域的类

14.5.8 Volatile

• 如果申明一个域为volatile，那么编译器和虚拟机就知道该域是可能被另一个线程并发更新的。

14.5.9 final变量

• 建立一次引用的机会

14.5.10 原子性

• AtomicInteger

14.5.11 死锁

• 所有的线程都被阻塞

14.5.12 线程局部变量

• 使用ThreadLocal辅助类为各个线程提供各自的实例

14.5.13 锁测试与超时

• tryLock

14.5.14 读/写锁

• ReentrantReadWriteLock

14.5.15 为什么弃用stop和suspend

• 不安全，容易导致死锁

14.6 阻塞队列

• 对于实际编程来说，应该尽可能远离底层结构

14.7 线程安全的集合

• 可以通过锁来保护共享数据机构，但是选择线程安全的实现作为替代可能更容易些

14.7.1 高效的映射、集和队列

• 这些集合使用复杂的算法，通过允许并发地访问数据结构的不同部分来使竞争极小化

14.7.2 映射条目的原子更新

• LongAdder

14.7.3 对并发散列映射的批操作