并发问题系统学习(更新中)

进程、线程

  • 进程:进程是代码在数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位。可以理解为一个java应用。

  • 线程:线程是进程的一个执行路径,一个进程中至少有一个线程,进程中的多个线程共享进程的资源。

一个进程中有多个线程,多个线程共用进程的堆和方法区资源,但是每个线程有自己的程序计数器和栈。

多线程和锁的关系

只有拿到锁的线程才能访问共享资源,多线程之间的通信和协作,通常使用锁和等待/通知机制来实现。

并发、并行

简单说,轮流做是并发,一起做是并行。

线程创建方式

  • 继承Thread类,重写run()方法,调用start()方法启动线程

一个例子

这段代码输出结果可能是ab或者ba。

  • 实现 Runnable 接口,重写run()方法

上面两种都是没有返回值的。

  • 实现Callable接口,重写call()方法,这种方式可以通过FutureTask获取任务执行的返回值

JVM执行start方法,会先创建一条线程,由创建出来的新线程去执行thread的run方法,这才起到多线程的效果。直接执行run方法就相当于执行一个普通的方法。直接执行thread中的run方法也是相当于顺序执行run方法。

线程等待、休眠与通知

等待

休眠

等待和休眠区别

通知

实例

执行顺序

线程上下文切换

使用多线程的目的是为了充分利用CPU,但是我们知道,并发其实是一个CPU来应付多个线程。

为了让用户感觉多个线程是在同时执行的, CPU 资源的分配采用了时间片轮转也就是给每个线程分配一个时间片,线程在时间片内占用 CPU 执行任务。当线程使用完时间片后,就会处于就绪状态并让出 CPU 让其他线程占用,这就是上下文切换。

线程间有哪些通信方式

volatile 的作用主要

  1. 保证可见性: 当一个变量被声明为 volatile 后,对该变量的写操作会立即被其他线程所看到,保证了多个线程之间对该变量的可见性。换句话说,一个线程对 volatile 变量的修改对其他线程是可见的,不会出现线程间的数据不一致问题。

  2. 禁止指令重排序: volatile 变量的读写操作会插入内存屏障,防止编译器和处理器对其进行指令重排序优化,保证了代码执行的顺序性。这样可以确保对 volatile 变量的写操作先于后续的读操作,避免出现因指令重排序导致的意外结果。

总的来说,volatile 主要用于在多线程环境中确保变量的可见性和一致性,它适用于一种场景:变量被多个线程共享,并且这些线程可能会同时读写这个变量。通过使用 volatile 关键字,可以有效地避免由于线程间数据不一致导致的并发问题。

(持续更)

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