《java并发编程实战》笔记

《java并发编程实战》这本书配合并发编程网中的并发系列文章一起看，效果会好很多。

并发系列的文章链接为：  Java并发性和多线程介绍目录

建议： 《java并发编程实战》第3章和第4章可以暂时先跳过。。这部分内容的文字和概念很多，代码块偏少。不容易看进去。

一、线程
1.线程的使用可以提升程序的性能。
2.线程如果没有同步，操作的执行顺序是不可预测的。
3.线程之间共享数据时，必须使用同步机制。不然数据会发生无法预料的变化。
二、线程的安全性

0.线程安全性：当多个线程访问某个对象时，这个对象不会出错。
1.构建并发程序，必须正确使用线程和锁。要编码线程安全的代码，其核心在于要对状态访问操作进行管理，特别是共享和可变状态的访问。
2.竞态条件：在并发编程中，由于不恰当的执行时序而出现不正确的结果，称为“竞态条件”
3.加锁机制。
java提供了一种内置的锁机制来支持原子性：同步代码块
public synchronized void  methodName() {   }
4.假如，在并发编程中，使用synchronzied修饰service层的某个方法，在同一时刻只有一个线程可以执行该方法。
此时，该方法是线程安全的，但是多个客户端无法同时访问该方法，服务的响应效率非常低，性能差。
5.java并发中的特性。
原子性：即一个操作或者多个操作,要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。
内存可见性：确保当一个线程修改了对象状态后，其他线程可以看到发生的状态变化。
有序性：即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。因为尽管jvm的指令重排序不会影响单个线程的执行，
但是会影响到线程并发执行的正确性。
6.同步，可以确保原子性，有序性，可见性。
三、对象的共享
1.如果多个线程同时访问同一个共享变量，没有使用同步机制会导致结果不可预测。
2.volatile这个关键字有什么用？
被volatile修饰的变量能够保证每个线程能够获取该变量的最新值，从而避免出现数据脏读的现象。

volatile变量只能确保可见性，而加锁机制既可以确保可见性，又可以确保原子性。

3.发布，是指使对象能够在当前作用域之外的代码中使用。
逸出，当某个不应该发布的对象被发布时，就称为逸出。
4.线程封闭，就是不在线程之间共享数据。线程封闭可以实现线程安全性。
ThreadLocal,保证了每个线程都有独立的对象副本，保证了对象的唯一性，维持线程的封闭性。

5.不变性，不可变对象一定是线程安全的。

6.final修饰的变量，具有不变性。

五、基础构建模块(介绍juc的api)

1.当普通的同步容器类，例如Vector，HashTable类，如果在迭代过程中被修改，就会抛出一个ConcurrentModificationException。

2.ConcurrentHashMap用于替代同步Map。ConcurrentHashMap基于锁分段技术。在这种机制下，任意数量的读取线程可以并发访问Map，执行读取操作的线程和执行写入操作的线程可以并发地访问Map，并且以一定数量的的写入线程可以并发地修改Map。

3.CopyOnWriteArrayList用于替代同步List。CopyOnWrite，"写时拷背"，也就是在每次修改时，都会创建并重新发布一个新的容器副本，从而实现可变性。因此，多个线程可以同时对这个容器进行迭代，而不会彼此干扰或者与修改容器的线程相互干扰。

4.阻塞队列。生产者消费者模式。

阻塞队列先进先出。BlockingQueue。可进行put()和take()操作。

5.阻塞方法和中断方法。interruptedException。

6.并发工具类。闭锁CountCownLatch，信号量Semephore，栅栏Barrier

六、任务执行

1.主要讲Executor框架。为每个任务分配一个线程。

2.无限制创建线程的不足：线程生命周期的开销非常高;资源消耗大;稳定性有影响。

3.Callable和Future，返回通过future.get()获取执行结果。

4.CompletionService相当于将Executor和BlockingQueue的功能整合在一起。

七、取消与关闭

1.中断(interrupt)并不会马上停止目标线程正在进行的工作，而是改变中断状态。。等到调用wait()、sleep()、join()等方法时，才抛出中断的异常InterruptedException 。

2.恢复中断状态的方法：  Thread.currentThread().interrupt();

3.还通过Future来实现取消。Future拥有一个cancel(),方法。即  boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);

可以通过设置mayInterruptIfRunning为true，取消任务。

十五、

1.非阻塞算法 ： 如果在某种算法中，一个线程的失败或挂起不会导致其他线程也失败或挂起，那么这种算法就称为“非阻塞算法”

2.无锁算法： 如果在算法的每个步骤中都存在某个线程能够执行下去，那么这种算法也称为“无锁算法”

其他：

1.volatile变量的读/写和CAS可以实现线程之间的通信。

把这些特性整合在一起，就形成了整个concurrent包得以实现的基石。

如果我们仔细分析concurrent包的源代码实现，会发现一个通用化的实现模式：

• 首先，声明共享变量为volatile；
• 然后，使用CAS的原子条件更新来实现线程之间的同步；
• 同时，配合以volatile的读/写和CAS所具有的volatile读和写的内存语义来实现线程之间的通信。

AQS，非阻塞数据结构和原子变量类（java.util.concurrent.atomic包中的类），这些concurrent包中的基础类都是使用这种模式来实现的，而concurrent包中的高层类又是依赖于这些基础类来实现的。从整体来看，concurrent包的实现示意图如下：

疑问：

1.线程安全的概念。

多个线程对数据进行读写时，数据的读写等操作结果保持正确。

2.活跃性。

就是饥饿和公平。

3.竞态条件如何理解？？

在并发编程中，由于不恰当的执行时序而出现不正确的结果。

4.@ThreadSafe，这个注解怎么用？

5.ThreadFactory如何理解？

用于创建线程，可以指定线程名称。

6.Future类有什么用？

比ExcutorService多返回一个结果。

7.无阻塞算法是什么？如何区别阻塞算法？

阻塞算法，比如BlockingQueue。。无阻塞算法，比如AtomicInteger.

8.java监视器模式。