整理一下《java并发编程实战》中的知识点

1. 分工、同步、互斥的历史由来

　　　　分工：单道、多道、分时

　　　　同步：线程通信（组织编排任务）

　　　　互斥：因（多线程访问共享资源）果（串行化共享资源的访问）

　　　　1切都是为了提高性能

　　2.可见性、原子性、有序性

　　　　可见性：CPU缓存导致可见性问题

　　　　原子性：线程切换导致原子性问题

　　　　有序性：编译优化带来的有序性问题

　　3.java创建对象的过程

• 分配内存M
• 将M地址分配给变量
• 在内存M上初始化对象

　　4.java内存模型

• volatile
• synchronized
• final（生而不变）
• happen-before原则
  • 顺序性：在同一个线程中，按程序顺序，前面的操作对后续操作可见
  • 可见性：对一个volatile变量的写操作对后续volatile变量的读操作可见
  • 传递性：A -> B 可见，B -> C 可见，A -> C 就可见
  • 对一个锁对象的解锁对后续对这个锁对象的加锁可见（加锁本质就是在锁对象的对象头中写入当前线程id）
  • 线程A启动子线程B后，子线程B能感知到主线程在启动子线程B之前的操作
  • 主线程A等待子线程B操作完成（B.join()方法返回）后，主线程能看到子线程B的操作

　　5.对象逸出（不好的操作）

　　　　将对象引用赋值给全局变量

　　6.互斥锁

　　　　同一时刻只有一个线程执行，称为互斥

　　　　java提供的互斥锁实现：synchronized，其加锁lock()[monitorenter]和解锁unlock()[monitorexit]均由jvm执行

　　　　　　

　　　　　　

　　7.如何用一把锁保护多个资源？

• 资源间没有关系：可用synchronized，但性能差，串行化执行
  • 　　可替换为细粒度锁，但需注意死锁
• 资源间有关系：可用类对象锁，性能差
  • 　　可增加委托人，委托人可同时持有关联资源各自的锁（细粒度锁，可能导致死锁），委托人需单例

　　8.死锁

　　　　形成条件

• 互斥
• 占有且等待
• 不可抢占
• 循环等待

　　　　破坏方案

• 无法破坏
• 增加委托人（单例）
• synchronized无法做到主动释放已占有的资源，因其机制如此，但JUC中有机制可以解决
• 对资源排序

　　8.原子性问题本质

　　　　保证中间状态对外不可见

　　9.可变对象不能作为锁

　　10.等待通知机制

　　　　线程获取互斥锁， 进入临界区执行代码

• if(临界区条件不满足)  释放互斥锁，进入等待状态  //如果在临界区if之前修改了成员变量，在线程进入等待状态后，该成员变量的值是否会被保存？
• if(临界区条件满足)  通知等待的线程，去获取互斥锁

　　11.安全性问题：

　　　　多个线程同时读写同一数据

　　12.数据竞争与竞态条件

　　　　数据竞争：多个线程不加锁读写同一数据

　　　　竞态条件：程序的执行结果依赖线程执行的顺序

　　　　这两类问题都可以使用互斥这中方案，包括CPU指令，操作系统、编程语言提供的API

　　　　从逻辑上看，都可以归类为锁

　　13.活跃性问题

• 活锁：线程没阻塞（互相谦让），但无法继续执行
  • 尝试随机等待时间
• 饥饿：线程因无法访问所需资源而无法继续执行的情况
  • 保证资源充足
  • 公平分配资源 ==> 公平锁（先来后到）
  • 避免持有锁的线程长时间执行

　　14.性能问题

　　　　JUC包提供很多工具，一部分原因是为了提升某个特定领域的性能

　　解决方案

• 无锁工具
  • Thread Local Storage
  • Copy On Write
  • 乐观锁
  • 原子类
  • Disruptor无锁队列
• 减少锁持有时间
  
  • 细粒度锁
  • 分段锁（ConcurrentHashmap）
  • 读写锁（读没有锁，写有）

部分摘自：https://time.geekbang.org/column/article/84344