基本概念
进程
资源分配和调度的最基本单位；一个程序加载到内存中，OS 分配给这个程序一些资源（内存）和一个序列号（pid）；程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。
线程
是 OS 能够进行运算调度的基本单元；
JMM
JMM(Java Memory Model) 规定： 1、所有变量都存储在主内存中； 2、每个线程都有自己的工作内存，用来保存该线程用到的主内存中的变量的拷贝副本； 3、线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，不能直接操作主内存； 4、不同的线程无法直接访问彼此的工作内存，线程间变量的传递需要自己的工作内存和主内存之间进行数据同步 总结：JMM 是一种规范，目的是解决由于多线程通过共享内存进行通信时，存在本地的内存数据不一致、编译器会对代码指令重排序、 处理器会对代码乱序执行等带来的问题
主内存：类比计算机内存模型的主存 JMM: 作用于工作内存和主内存之间数据同步过程 工作内存：类比计算机模型的缓存
计算机硬件内存架构： CPU、高速缓存、缓存一致性协议、主内存
JVM: 栈、堆、方法区
原子操作
原子操作：不会被线程调度机制打断的操作（从操作开始到操作结束，不会被人打扰）[atomic operation]
多线程并发
多线程并发：各个线程轮流获得 CPU 使用权，分别执行各自的任务
线程调度
线程调度：指操作系统按照特定机制为多个线程分配 CPU 使用权 分时调度：让所有的线程轮流获得 CPU 的使用权，并且平均分配每个线程占用 CPU 的时间片 抢占式调度：优先让优先级高的线程使用 CPU，若优先级相同则随机分配（JVM 采用此调度模型）
原子性、可见性和有序性
原子性: synchronized
- monitorenter
- monitorexit 可见性: volatile
- 被其修饰的变量被修改后要立即同步到主内存中、每次使用都从主内存中刷新、保证多线程操作时变量的可见性; 有序性: synchronized & volatile
- volatile 禁止指令重排;
- synchronized 保证同一时刻只允许一条线程操作
锁
- 锁消除、锁粗化
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// 锁消除
private void lockWipe() {
final Object lock = new Object();
synchronized (lock) {
doSomething(lock);
}
// 消除之后
doSomething(lock);
}
// 锁粗化
private void lockCoarse() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// 锁细化
synchronized (this) {
doSomething(i);
}
}
// javac 编译后: 锁粗化（扩大锁的范围）
synchronized (this) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
doSomething(i);
}
}
}
private void doSomething(Object obj) {
// code block
}
- 偏向锁、轻量锁、重量锁
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public void foo() {
// monitorenter
synchronized (this) {
// code block
// 偏向锁 > 轻量锁 > 重量锁
}
// monitorexit
}
- 适应性自旋锁
- 可重入锁原理：一个线程访问会引起计数器 +1，释放时计数器会 -1，计数器为 0 时其他线程可访问
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// flags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZED
public synchronized void sync() {
// do stuff
}
- 乐观锁、悲观锁
乐观锁：认为读取的过程中大概率不会有写入操作（效率高于悲观锁） 悲观锁：认为读取的过程中拒绝写入，写入操作必须在读取操作之后
死锁
死锁产生的必要条件： 互斥：一个资源每次只能被一个线程使用（独木桥每次只能通过一人） 不可剥夺：线程已经获得资源，在未使用完之前不能强行剥夺（ben 正在过桥，其他人不能强制让 ben 返回） 请求与保持：一个线程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源不释放（ben 和 tom 同时过桥且两人互不谦让） 循环等待：两个及以上的线程形成一种首尾相接的循环等待资源局面（tom 不返回则 ben 不能过桥；反之则 tom 无法过桥）
解决死锁问题：只要打破上面 4 个条件之一即可 按照一定的顺序获取锁 获取锁时，添加尝试超时机制 思死锁检测 避免嵌套锁
启动的方式
new Thread().start()重写 run 方法；new Thread(Runnable).start()传入一个 Runnable 对象；- 使用线程池或者
FutureTask+Callable
方法
Thread.sleep(time): 当前线程暂停一段时间让给其他线程去执行，睡眠到一定时间就自动复活；Thread.yield()：当前线程正在执行的时候停止下来进入等待队列，让出 CPU 的使用权让其他线程去执行；Thread.join()：当前线程加入调用 join 方法的线程且当前线程等待直到调用的线程执行完了自己再执行1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
{ Thread t1 = new Thread() { @Override public void run() { // do stuff } }.start(); Thread t2 = new Thread() { @Override public void run() { // 调用 join 之后，t2 等待直到 t1 执行完毕 t1.join(); // do stuff } }.start(); }
线程的六种状态
- 6 种 状态
- NEW：Thread t = new Thread(); 尚未调用 start 方法
- RUNNABLE：t.start();
- BLOCKED：wait()/join()/LockSupport.part()
- WAITING：
- TIME_WAITING：
- TERMINATED：执行结束
- 以上 6 种状态，哪些是由 JVM 管理的？哪些是由 OS 管理的？
- 都是由 JVM 管理的，因为 JVM 管理的时候也要通过 OS，所以这两者是分不开的，JVM 就是跑在 OS 上的一个普通程序
- 线程什么状态时会被挂起？挂起是否也是一个状态？
- running 时，在一个 CPU 上会跑很多个线程，CPU 时间片轮转机制，一个线程执行时其他线程都是挂起状态，操作系统控制