【技术笔记-线程1】基本概念、volatile 和 CAS
一、线程相关基本概念
区分程序、进程、线程
1.程序是保存在电脑里的一堆代码，静态的。比如，qq安装后，保存在c盘某个文件夹下一些文件。
2.进程是程序运行起来加载在内存中的代码，是程序的载体。比如，双击QQ运行起来后，分配内存以供运行。
3.什么是线程? 是资源的最小单位，一个进程可能一个或多条线程。
三种启动线程的方式：1.Thread 2.Runnable 3.通过线程池来创建：Executors.newCachedThreadPool
不加synchronized 会脏读，业务上允许脏读就不要加，效率会低百千倍。
synchronized 重入锁，必须是， super时，不可重入就死锁了。
程序出现异常，锁释放了。
synchronized 在1.5实现是重量级的。
锁升级概念：
我就是厕所所长（1 2）
markword 记录这个线程ID（偏向锁） 效率高。
如果有线程征用，升级为自旋锁。 用马桶举例，循环转圈玩。默认旋10次。
还没有得到这把锁，升级为重量级锁，去操作系统申请。等待状态，不占cpu了。
锁只能升级，不能降级。
什么情况下，用自旋锁好？
自旋锁，占用cpu但是不占用操作系统，所以是用户态的，不经过内核态。os锁内核态。
执行时间长，线程数多 用系统锁更好些。
执行时间短，线程数少 用自旋锁synchronized 。
synchronized锁的是对象
不加任何，是锁当前this
锁静态是this.xxx.class
锁定方法和非锁定方法可同时执行
锁升级
偏向锁，自旋锁，重量级锁。
synchronized（Object）
锁的Object，不能用String常量，interger，Long
String常量 会导致不同的线程访问同一个对象。
要是实际工程中，直接规定，不能加头，用锁。
二. volatile 和 CAS
保证线程可见性
MESI
缓存一致性协议（cpu）
禁止指令重排序（cpu）
DCL单例
new Thread(t::m, "t1").start(); //
java 的 匿名函数lambda 2种写法：
(Apple a) -> a.getWeight () Apple: :getWeight
() -> Thread. currentThread()。dumpStack() Thread. currentThread() : :dumpStack
(str, i) ->str. subatring(i) String: :subetring
(String s) -> System.out .println(s) System.out :: println
2.1
加了volatile，内存每次都能读到。
单例模式
1. 饿汉式 private + get方法
初始化后，jvm就帮你初始化
2.调用方法时初始化，懒汉式，带来线程不安全性。
3.线程安全的，在get方法上加synchronized
4.锁细化，先判断线程是否为空再new
5.也是不对的，1 ， 2 个线程都判断了，都会初始化。
6.用双重检查，保证线程安全。
超高并发的情况下，如，京东、淘宝的秒杀。会有指令重排序的问题。
加volatile 不允许对这个对象的指令重排序。深追究，jvm的指令重排序，代码级别的，本质是使用cpu的读屏障、写屏障
new 对象过程，分三步，1初始值 2成员变量赋真正初始值 3赋值给栈里变量INSTENCE
volatile不能保证原子性，不能替代synchronized
2.2 锁优化
锁粒度变粗，变细
争论不剧烈的情况下，变细为好。可以使线程争用时间变短，从而提高效率。
当征用锁过多的情况下，锁为粗好。加大锁。
对对象加锁，对象最好加final防止对象变化导致锁无效，异常。
2.2.1 CAS无锁优化，自旋锁
Atomic开头的都是CAS，常见AtomicInteger
例：代码2.2.1
原理：Compare And Set
都是用Unsafe的CompareAndSetxxx，CompareAndExchangexxx等实现的。
cas（v,Expected,NewValue)
先判断是否是我期望的值，不是，说明在我访问中，有人改变了，要重新执行，要不就退出。
思考:假如我判断符合期望，在准备读取的时候有人改变了呢？
cas是cpu原语支持的，指令级别的，不能打断的。
问: 期望值怎么来？比如，列表，往后插，判断索引是否是3. 一般根据业务逻辑判断。
ABA问题，int 、long类型，无所谓，对象就有问题。
解决：加版本号，
A 1.0
B 2.0
A 3.0
AtomicStampedReference 解决（https://www.cnblogs.com/zyrblog/p/9864932.html）
了解Unsafe：等同于c c++的指针
典型的单例
8jdk还是 CompareAndSet
11jdk用了弱指针weakCompareAndSetInt，他的好处是垃圾回收的时候效率高。
还有allocateMemory操作指针。。。
分配 释放 分配 释放
c -> molloc free c++-> new delete
图2.2.1 Unsafe
代码2.2.1
/**
* 解决同样的问题的更高效的方法，使用AtomXXX类
* AtomXXX类本身方法都是原子性的，但不能保证多个方法连续调用是原子性的
* @author mashibing
*/
package com.mashibing.juc.c_018_00_AtomicXXX;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class T01_AtomicInteger {
/*volatile*/ //int count1 = 0;
AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
/*synchronized*/ void m() {
for (int i = 0; i < 10000; i++)
//if count1.get() < 1000
count.incrementAndGet(); //count1++
}
public static void main(String[] args) {
T01_AtomicInteger t = new T01_AtomicInteger();
List<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threads.add(new Thread(t::m, "thread-" + i));
}
threads.forEach((o) -> o.start());
threads.forEach((o) -> {
try {
o.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
System.out.println(t.count);
}
}
