多线程学习(一)

2018-06-18 03:01:30来源:未知 阅读 ()

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原文地址 http://www.cnblogs.com/xrq730/p/4853578.html

sleep()不释放锁,join()释放锁

线程类的构造方法、静态块是被main线程调用的,而线程类的run()方法才是应用线程自己调用的

类锁和方法锁

关键字synchronized取得的锁都是对象锁,而不是把一段代码或方法(函数)当作锁,哪个线程先执行带synchronized关键字的方法,哪个线程就持有该方法所属对象的锁,其他线程都只能呈等待状态。但是这有个前提:既然锁叫做对象锁,那么势必和对象相关,所以多个线程访问的必须是同一个对象

1、A线程持有Object对象的Lock锁,B线程可以以异步方式调用Object对象中的非synchronized类型的方法

2、A线程持有Object对象的Lock锁,B线程如果在这时调用Object对象中的synchronized类型的方法则需要等待,也就是同步

锁重入的意思就是:当一个线程得到一个对象锁后,再次请求此对象锁时时可以再次得到该对象的锁的

静态同步方法和非静态同步方法持有的是不同的锁,前者是类锁,后者是对象锁

所谓类锁,举个再具体的例子。假如一个类中有一个静态同步方法A,new出了两个类的实例B和实例C,线程D持有实例B,线程E持有实例C,只要线程D调用了A方法,那么线程E调用A方法必须等待线程D执行完A方法,尽管两个线程持有的是不同的对象。

原子性

原子操作表示一段操作是不可分割的,没有其他线程能够中断或检查正在原子操作中的变量。一个原子类就是一个原子操作可用的类,它可以在没有锁的情况下保证线程安全。

但是这种线程安全不是绝对的,在有逻辑的情况下输出结果也具有随机性

volatile

Java中有一块主内存,不同的线程有自己的工作内存,同一个变量值在主内存中有一份,如果线程用到了这个变量的话,自己的工作内存中有一份一模一样的拷贝。每次进入线程从主内存中拿到变量值,每次执行完线程将变量从工作内存同步回主内存中。

volatile的作用就是这样,被volatile修饰的变量,保证了每次读取到的都是最新的那个值。线程安全围绕的是可见性原子性这两个特性展开的,volatile解决的是变量在多个线程之间的可见性,但是无法保证原子性

多提一句,synchronized除了保障了原子性外,其实也保障了可见性。因为synchronized无论是同步的方法还是同步的代码块,都会先把主内存的数据拷贝到工作内存中,同步代码块结束,会把工作内存中的数据更新到主内存中,这样主内存中的数据一定是最新的。

单个原子操作是线程安全的,但多个原子操作的组合有可能是非线程安全的,像fail-fast机制也是因为这个原因引起的。其实这个在Java里面有专门的名词的:相对线程安全。

wait()

wait()的作用是使当前执行代码的线程进行等待,将当前线程置入"预执行队列"中,并且wait()所在的代码处停止执行,直到接到通知或被中断。在调用wait()之前,线程必须获得该对象的锁,因此只能在同步方法/同步代码块中调用wait()方法

notify()

notify()的作用是,如果有多个线程等待,那么线程规划器随机挑选出一个wait的线程,对其发出通知notify(),并使它等待获取该对象的对象锁。注意"等待获取该对象的对象锁",这意味着,即使收到了通知,wait的线程也不会马上获取对象锁,必须等待notify()方法的线程释放锁才可以。和wait()一样,notify()也要在同步方法/同步代码块中调用

总结起来就是,wait()使线程停止运行,notify()使停止运行的线程继续运行

notifyAll()方法可以使所有正在等待队列中等待同一共享资源的全部线程从等待状态退出,进入可运行状态 

wait()释放锁以及notify()不释放锁

interrupt()

interrupt()方法的作用不是中断线程,而是在线程阻塞的时候给线程一个中断标识,表示该线程中断

ThreadLocal

对于特定的某个线程t来说,比如tl0.set(1)、tl1.set(1.1)、tl2.set(2):

1把tl0和1绑定作为一个Entry放入t的ThreadLocal.ThreadLocalMap的table中
2、把tl1和1.1绑定作为一个Entry放入t的ThreadLocal.ThreadLocalMap的table中
3、把tl2和2绑定作为一个Entry放入t的ThreadLocal.ThreadLocalMap的table中

1ThreadLocal不需要key,因为线程里面自己的ThreadLocal.ThreadLocalMap不是通过链表法实现的,而是通过开地址法实现的

2每次set的时候往线程里面的ThreadLocal.ThreadLocalMap中的table数组某一个位置塞一个值,这个位置由ThreadLocal中的threadLocaltHashCode取模得到,如果位置上有数据了,就往后找一个没有数据的位置

3每次get的时候也一样,根据ThreadLocal中的threadLocalHashCode取模,取得线程中的ThreadLocal.ThreadLocalMap中的table的一个位置,看一下有没有数据,没有就往下一个位置找

4既然ThreadLocal没有key,那么一个ThreadLocal只能塞一种特定数据。如果想要往线程里面的ThreadLocal.ThreadLocalMap里的table不同位置塞数据 ,比方说想塞三种String、一个Integer、两个Double、一个Date,请定义多个ThreadLocal,ThreadLocal支持泛型"public class ThreadLocal<T>"。 

Lock

synchronized和ReentrantLock的对比

到现在,看到多线程中,锁定的方式有2种:synchronized和ReentrantLock。两种锁定方式各有优劣,下面简单对比一下:

1、synchronized是关键字,就和if...else...一样,是语法层面的实现,因此synchronized获取锁以及释放锁都是Java虚拟机帮助用户完成的;ReentrantLock是类层面的实现,因此锁的获取以及锁的释放都需要用户自己去操作。特别再次提醒,ReentrantLock在lock()完了,一定要手动unlock()

2、synchronized简单,简单意味着不灵活,而ReentrantLock的锁机制给用户的使用提供了极大的灵活性。这点在Hashtable和ConcurrentHashMap中体现得淋漓尽致。synchronized一锁就锁整个Hash表,而ConcurrentHashMap则利用ReentrantLock实现了锁分离,锁的只是segment而不是整个Hash表

3、synchronized是不公平锁,而ReentrantLock可以指定锁是公平的还是非公平的

4、synchronized实现等待/通知机制通知的线程是随机的,ReentrantLock实现等待/通知机制可以有选择性地通知

5、和synchronized相比,ReentrantLock提供给用户多种方法用于锁信息的获取,比如可以知道lock是否被当前线程获取、lock被同一个线程调用了几次、lock是否被任意线程获取等等

补充3点:
1、ReentrantLock可以指定是否需要重入,而synchronized是默认可重入的;
2、ReentrantLock可以指定超时;
3、ReentrantLock可中断的锁获取请求;

读写锁ReentrantReadWriteLock概述

读写锁表示两个锁,一个是读操作相关的锁,称为共享锁;另一个是写操作相关的锁,称为排他锁。我把这两个操作理解为三句话:

1、读和读之间不互斥,因为读操作不会有线程安全问题

2、写和写之间互斥,避免一个写操作影响另外一个写操作,引发线程安全问题

3、读和写之间互斥,避免读操作的时候写操作修改了内容,引发线程安全问题

总结起来就是,多个Thread可以同时进行读取操作,但是同一时刻只允许一个Thread进行写入操作



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