【Java进阶】并发编程

PS：整理自极客时间《Java并发编程》

1. 概述

• 三种性质
  • 可见性：一个线程对共享变量的修改，另一个线程能立刻看到。缓存可导致可见性问题。
  • 原子性：一个或多个CPU执行操作不被中断。线程切换可导致原子性问题。
  • 有序性：编译器优化可能导致指令顺序发生改变。编译器优化可能导致有序性问题。
• 三个问题
  • 安全性问题：线程安全
  • 活跃性问题：死锁、活锁、饥饿
  • 性能问题：
    • 使用无锁结构：TLS，Copy-On-Write，乐观锁；Java的原子类，Disruptor无锁队列
    • 减少锁的持有时间：让锁细粒度。如ConcurrentHashmap；再如读写锁，读无锁写有锁

2. Java内存模型

• volatile
  
  • C语言中的原意：禁用CPU缓存，从内存中读出和写入。
  • Java语言的引申义：
    • Java会将变量立刻写入内存，其他线程读取时直接从内存读（普通变量改变后，什么时候写入内存是不一定的）
    • 禁止指令重排序
  • 解决问题：
    • 保证可见性
    • 保证有序性
    • 不能保证原子性
• Happens-Before规则（H-B）
  • 程序顺序性规则：前面执行的语句对后面语句可见
  • volatile变量规则：volatile变量的写操作对后续的读操作可见
  • 传递性规则：A H-B B，B H-B C，那么A H-B C
  • 管程中锁的规则：对一个锁的解锁 H-B于 后续对这个锁的加锁

3. 互斥锁sychronized

• 锁对象：非静态this，静态Class，括号Object参数
• 预防死锁：
  • 互斥：不能破坏
  • 占有且等待：同时申请所有资源
  • 不可抢占：sychronized解决不了，Lock可以解决
  • 循环等待：给资源设置id字段，每次都是按顺序申请锁
• 等待通知机制：
  • wait、notify、notifyAll

class Allocator {
  private List