java基础及多线程

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1.多线程

　　1.1.进程与线程

? 　　　　进程就是一个运行中的程序。

? 　　　　一个进程中可以有多个线程，线程是CPU调度和分派的基本单位。我们可以理解为线程就是程序运行中的一条路径。

　　1.2.多线程的创建及使用

　　　　1.2.1.创建

　　　　　　自定义一个类继承Thread类或实现Runnable接口

　　　　1.2.2：两种创建多线程的区别

　　　　　　　　继承Thread类：Thread()或Thread(String name) 多个线程分别完成自己的任务

　　　　　　　　实现Runnable接口：Thread(Runnable target) 或Thread(Runnable target, String name) 是多个线程共同完成一个任务

　　　　1.2.3：线程的启动

? 　　　　　　两种创建方式都是调用Thread对象的start()方法。当调用start()方法时，CPU会开启一条新线程，并在新线程上执行run()方法。

　　　　1.2.4：线程常用方法

?　　　　　　 currentThread：静态方法，用来获取当前线程

? 　　　　　　getName、setName：用来获取、设置当前线程的名字

? 　　　　　　sleep：控制线程休眠，单位为毫秒

? 　　　　　　setDaemon：将线程设置为守护线程。线程默认是非守护线程，守护线程不能单独执行。

? 　　　　　　join：当前线程暂停，等待加入的线程运行结束，当前线程继续执行。

　　1.3：线程的同步：

? 　　　　　　同步代码块synchronized(锁对象){需要同步的代码...}形式将访问数据的代码锁住，在同步代码块中的内容同一时间内只能一个线程执行。

　　　　  　  方法锁：如：public synchronized void testSyn(){}。同步非静态方法使用this作为锁，静态方法使用的是类对象本身

　　1.4：线程的生命周期：

　　　　　　1.新建状态(New)：用new语句创建的线程对象处于新建状态，此时它和其它的java对象一样，仅仅在堆中被分配了内存 
　　　　　　2.就绪状态(Runnable)：当一个线程创建了以后，其他的线程调用了它的start()方法，该线程就进入了就绪状态。处于这个状态的 线程位于可运行池中，等待获得CPU的使用权 
　　　　　　3.运行状态(Running)： 处于这个状态的线程占用CPU,执行程序的代码 
　　　　　　4.阻塞状态(Blocked)： 当线程处于阻塞状态时，java虚拟机不会给线程分配CPU，直到线程重新进入就绪状态，它才有机会转到 运行状态。 
　　　　　　　　阻塞状态分为三种情况： 
　　　　　　　　　　1)、 位于对象等待池中的阻塞状态：当线程运行时，如果执行了某个对象的wait()方法，java虚拟机就回把线程放到这个对象的等待池中 
　　　　　　　　　　2)、 位于对象锁中的阻塞状态，当线程处于运行状态时，试图获得某个对象的同步锁时，如果该对象的同步锁已经被其他的线程占用，JVM就会把这个线程放到这个对象的琐池中。 

　　　　　　　　　　3)、 其它的阻塞状态：当前线程执行了sleep()方法，或者调用了其它线程的join()方法，或者发出了I/O请求时，就会进入这个状态中。

　　1.:5：多线程间的通信：

　　　　　　在同步代码中可以使用锁对象的wait()方法让当前线程等待

　　　　　　使用锁对象的notify()方法可以将正在等待的线程唤醒

? 　　　　　  如果多个线程都在等待，notify()唤醒随机1个

　　　　　　?notifyAll()方法可以唤醒所有在等待的线程

2.锁机制

3.内存的的可见性：

　　3.1.共享变量在线程间的可见性

　　　　共享变量：如果一个变量在多个线程的工作内存中都存在副本，那么这个变量就是这几个线程的共享变量。

　　　　可见性：一个线程对共享变量值的修改，能够及时地被其他线程看到。

　　　　Java内存模型（JMM：Java Memory Model(）：描述了java程序中各种变量的访问规则，以及在jvm中将变量存储到内存和从内存中读取变量这样的底层细节。

　　　　　　所有的变量都存储在主线程中

　　　　　　每个线程都有自己独立的工作内存，里面保存该线程使用的变量的副本（主内存中该变量的一份拷贝）

　　　　　　特点：1.线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存中进行，不能直接从主内存中读写

　　　　　　   　　2.不同线程之间无法直接访问其他线程工作内存中的变量，线程间变量值的传递需要通过主内存来完成。

　　2.2.java语言层面支持的可见性实现方式（synchronized、volatile）：　

　　　　3.2.1：指令重排序：代码书写的顺序与实际执行的顺序不同，指令的重排序是编译器或处理器为了提高程序性能而做的优化　　　

　　　　　　2.1：编译器优化的重排序（编译器优化）

　　　　　　2.2：指令级并行重排序（处理器优化）

　　　　　　2.3：内存系统的重排序（处理器优化）

　　　　3.2：as-if-serial语义：无论如何重排序，程序执行的结果应该与代码顺序执行的结果一致

　　　　　　 1. jvm编译器，运行时和处理器都会保证java在单线程下遵循as-if-serial语义

　　　　　　 2.

　　　　3.2.3：synchronized实现可见性

　　　　　　3.2.3.1：特性：原子性、可见性

　　　　　　3.2.3.2：线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主内存中，线程加锁时，将清空工作内存中共享变量的值

　　　　　　3.2.3.3：线程执行互斥代码过程：

　　　　　　　　1.获取互斥锁；

　　　　　　　　2.清空工作内存；

　　　　　　　　3.从主内存拷贝变量的最新副本到工作内存；

　　　　　　　　4.执行代码；

　　　　　　　　5把共享变量的最新值刷新到主内存中；

　　　　　　　　6释放互斥锁

　　　　3.2.4：volatile实现可见性

　　　　　　指令重排序

　　　　　　volatile使用注意事项

　　　　　　synchronized与volatile

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