Java线程并发：知识点

Java线程并发：知识点

 

发布：一个对象是使它能够被当前范围之外的代码所引用：

常见形式：将对象的的引用存储到公共静态域；非私有方法中返回引用；发布内部类实例，包含引用。

 

逃逸：在对象尚未准备好时就将其发布。

不要让this引用在构造函数中逸出。例，在构造函数中启动线程，线程会包含对象的引用。

 

同步容器：对容器的所有状态进行穿行访问，Vector、Hashtable，Cllections.synchronizedMap|List

并发容器：ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList，ConcurrentLinkedQueue、BlockingQueue

 

list 随机访问特性的优势。

 

Blocking 增加了可阻塞的get set操作

 

ConcurrentHashMap：分离锁，为并发访问带来的高的吞吐量，同时几乎没有损失单个线程的访问性能。返回弱一致性的迭代器。

 

迭代器的弱一致性，在迭代器生成以后会检测容器的修改变化。

 

并发容器 size(), isEmpty() 弱化，返回近似结果。

 

CopyOnWriteArrayList：每次修改容器时复制，适用迭代需求大于修改需求情况。

 

生产者消费者模式，运用有界阻塞队列解耦生产者和消费者的代码。

 

Executor任务执行框架，实现了生产者消费者模式。

 

SynchronousQueue：put等待消费者可用，take等待生产者可用，适用于消费者充足的情景。

 

双端队列（deque）关联于窃取工作模式（work stealing），区别于生产者消费者模式中所有消费者共享一个工作队列，工作窃取模式每一个消费者都有自己的双端队列，如果一个消费者完成自己的全部工作，就可以偷取其它消费者队列队尾的任务。

 

工作窃取模式适用于当运行到一个任务的某一个单元时，可能会识别出更多的任务，如遍历文件。

 

当一个方法能够抛出InterruptedException时，说明它是可阻塞方法。抛出或捕获InterruptedException。

 

Synchronizer：同步者---semaphore、barrier、latch，封装状态，决定线程在此状态下的行为（通过或阻塞），提供操控状态的方法，高效的等待同步者进入期望的状态。

 

latch闭锁：延迟线程进度直到线程到达一个终点状态，像一个一次性开关。可以用来确保特定活动直到其它活动完成才发生。

例如：

1. 确保一个计算不会被执行，直到需要的资源都被初始化。
2. 确保一个服务不会被开始，直到依赖的其它服务已经开始。
3. 等待，直到活动的所有部分都为继续处理做好准备。

 

FutureTask可以作为闭锁，抽象的可携带结果的计算，通过callable实现。Future.get依赖于任务的执行状态，任务运行完成则返回结果，否则一直等待，

 

Executor框架利用FutureTask完成异步任务。

 

semapher信号量：用来控制能够同时访问某特定资源的活动数量或同时执行某一给定操作的数量，资源池，容器边界。

 

barrier关卡：类似于闭锁，区别所有的线程必须同时到达关卡，才能继续处理，闭锁等待的是时间，关卡等待的是其它线程，重复使用。通过关卡，await会为每一个线程返回唯一的到达索引号，可以用它来选举产生一个领导，在下一次迭代中承担一些特殊任务。

 

Exchanger一种关卡的形式。

 

 

interrupt并不意味着必然停止目标线程正在进行的工作，它仅仅传递了请求中断的消息。

 

中断通常是实现取消最好的选择。

 

FutureTask和Executor框架可以构建可取消的任务和服务。

 

Future.cancel

『『

    try{

        future = ...

    }finally{

        future.cancel(); //不影响已完成的任务。

    }

 

』』

 

Executor.shutdown()  Executor.awaiTermination(Timeout, Unit) Executor.shutdownNow()

 

生产者消费者模式，使用致命药丸停止含有线程的服务，让消费者确保所有的生产者都已停止

 

Executor.shutdownNow试图取消正在进行的任务，并返回那些已经提交的，但并没有开始的任务清单，但是无法记录已经开始单未结束的任务。

 

守护线程（deamon thread）：主要用作执行一些辅助工作，同时又不阻碍JVM关闭。最典型的既是垃圾回收线程。区别于普通线程只是在退出时的区别。

当一个线程退出时，JVM会检查一个运行中线程的详细清单，如果仅剩下守护线程，就会发生正常退出，JVM退出时，所有守护线程都会被抛弃，不会执行finally，也不会释放栈。

可以周期性的执行一些清理工作。

 

Timer：只有一个线程执行任务，可能发生较大的顺延；基于系统时间，可能会因为系统时间的修改而发生执行的变化。

ScheduledExecutorService：作为timer的替代，一个任务一个线程；时间基于相对时间，可以基于rate，也可以基于FixedDelay。

 

线程生命周期的管理

 

任务执行框架的主要作用在于对任务的提交和任务的执行策略的解耦。

 

ThreadLocal 保存线程自身本地变量版本。

 

Catched 一分钟超时。

 

saturation policy 饱和策略。RejectedExecutionHandler

AbortPolicy：中断，execute抛出为检查的RejectedExecutionException，捕获异常处理。

CallerRunsPolicy：主线程运行任务，阻断新任务的加入

DiscardPolicy：丢弃，未能加入的任务丢弃

DiscardOldestPolicy：策略选择丢弃本应该接下来就执行的任务，（注意：优先队列丢弃优先级最高的，不可组合使用）

 

Lock对比与内部所Synchronized 更灵活，可中断（lockInterruptibly），可超时（tryLock(timeout)），公平锁（true），可轮询（tryLock）。必须在finally中释放锁。