java多线程高级：JUC
文章目录
- java多线程高级：JUC
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- 1 多线程锁
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- 1.1 传统synchronized
- 1.2 Lock接口
- 1.3 Synchronized和Lock的区别
- 2生产者和消费者问题
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- 2.1 Synchronized 版
- 问题：虚假唤醒
-
- 2.2 JUC版的生产消费问题
- Condition可以精准的通知和唤醒线程！
- 2.3 8锁现象
- 3 集合类不安全
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- 3.1 ArrayList
- 3.2 Set
- 3.3 Map
- 4 Callable（简单说明）
- 5 常用的辅助类(必会)
-
- 5.1 CountDownLatch
- 5.2 CyclicBarrier
- 5.3 Semaphore
- 6 读写锁
- 7 阻塞队列
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- BlockingQueue
- SynchronousQueue同步队列
- 8 线程池（重点）
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- 8.1 池化技术
- 8.2 三大方法
- 8.3 7大参数
- 8.4 四种拒绝策略
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- 手动创建线程池：
- 四种拒绝策略
- 9 四大函数式接口（必须掌握）
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- 函数式接口：只有一个方法的接口
- Function函数式接口
- Predicate断定型接口
- Consumer 消费型接口
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- Supplier 供给型接口
- 10 Stream流式计算
- 11 ForkJoin
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- ForkJoin 特点：工作窃取
- 12 异步回调
- 13 JMM
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- 13.1 关于JMM的一些同步约定
- 13.2 内存交互8种操作
- 13.3 JMM对这八种指令的使用，制定了如下规则
- 14 Volatile
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- 14.1 保证可见性
- 14.2 不保证原子性
- 14.3 禁止指令重排
- 15 彻底玩转单例模式
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- 15.1 饿汉式
- 15.2 DCL懒汉式
- 15.3 静态内部类
- 15.4 枚举类
- 16 深入理解CAS
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- 16.1 什么是CAS
- 16.2 Unsafe类
- 16.3 ABA问题
- 16.4 原子引用
- 17 各种锁的理解
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- 17.1 公平锁、非公平锁
- 17.2 可重入锁（递归锁）
- 17.3 自旋锁
- 17.4 死锁
java多线程高级：JUC
JUC: java.util.concurrent包的简称
比较多，有空分开一下
1 多线程锁
1.1 传统synchronized
//基本的卖票例子
/**
* 真正的多线程开发
* 线程就是一个单独的资源类，没有如何附属操作
* 1、属性、方法
*/
public class SaleTicketDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//并发：多线程操作同一个资源类,把资源类丢入线程
Ticket ticket = new Ticket();
//@FunctionalInterface 函数式接口，jdk1.8可以简化，lambda表达式
new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 60; i++) {
ticket.sale();
}
},"a").start();
new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 60; i++) {
ticket.sale();
}
},"b").start();
new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 60; i++) {
ticket.sale();
}
},"c").start();
}
}
//资源类oop
class Ticket{
//属性，方法
private int number = 50;
//买票的方式
//synchronized 本质：队列，锁
//传统方式加锁
public synchronized void sale(){
if(number>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了第"+number--+"张票，剩余："+number);
}
}
}
1.2 Lock接口
公平锁：十分公平，可以先来后到
非公平锁：十分不公平，可以插队（默认）
/**
* 真正的多线程开发
* 线程就是一个单独的资源类，没有如何附属操作
* 1、属性、方法
*/
public class SaleTicketDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//并发：多线程操作同一个资源类,把资源类丢入线程
Ticket ticket = new Ticket();
//@FunctionalInterface 函数式接口，jdk1.8可以简化，lambda表达式
new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 60; i++) {
ticket.sale();
}
},"a").start();
new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 60; i++) {
ticket.sale();
}
},"b").start();
new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 60; i++) {
ticket.sale();
}
},"c").start();
}
}
//资源类oop
/**
* lock三部曲
* 1、new ReentrantLock();
* 2、lock.lock();//加锁
* 3、finally => lock.unlock();//解锁
*
*/
class Ticket2{
//属性，方法
private int number = 50;
Lock lock = new ReentrantLock();
//Lock lock = new ReentrantLock(true);//这是公平锁
public void sale(){
lock.lock();//加锁
try {
if(number>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了第"+number--+"张票，剩余："+number);
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();//解锁
}
}
}
1.3 Synchronized和Lock的区别
1、Synchronized 内置的Java关键字，Lock是一个Java类
2、Synchronized 无法判断获取锁的状态，Lock可以判断是否获得到了锁
3、Synchronized 会自动释放锁，lock必须手动解锁，如果不释放锁，死锁
4、Synchronized 线程1（获得锁，阻塞）、线程2（等待，傻傻的等）；Lock锁不一定会等待下去；
5、Synchronized 可重入锁，不可以中断的，非公平；lock，可重入锁，可以判断锁，非公平（可以设置）
6、Synchronized 适合锁少量的代码同步问题，lock适合大量的同步代码!
留个问题：锁是什么？
2生产者和消费者问题
面试的：单例模式、排序算法、生产者和消费者
2.1 Synchronized 版
/**
* 线程之间通信问题：生产者和消费者问题 等待唤醒，通知唤醒
* 线程之间交替执行 A B 操作同一个变量 num=0
* A num+1
* B num-1
*/
public class A {
public static void main(String[] args) {
Data data = new Data();
new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.increment();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"A").start();
new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.decrement();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"B").start();
}
}
//判断等待，业务，通知
class Data{
// 数字，资源类
private int number=0;
//+1
public synchronized void increment() throws InterruptedException {
if(number!=0){
//等待
this.wait();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
//通知其他线程,我+1完毕了
this.notifyAll();
}
//-1
public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
if(number==0){
//等待
this.wait();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
//通知其他线程,我-1完毕了
this.notifyAll();
}
}
问题：虚假唤醒
存在ABCD4个进程的话，进程可能会出现虚假唤醒,比如说可能会同时唤醒两个，如果只允许一个进程的话就会出问题。
按照正常设计原则来讲，wait应该总是出现在循环中，即if必须要改为while。
或者，使用notify（）方法来保证每次只唤醒一个进程。当然这是传统的多线程设计，大致了解即可。
2.2 JUC版的生产消费问题
通过Lock 找到condition
如何使用？
//判断等待，业务，通知
//JUC版
class Data2{
// 数字，资源类
private int number=0;
//新建个锁对象
Lock lock = new ReentrantLock();
//condition接口取代了对象监视器
Condition condition = lock.newCondition();
// condition.await(); //等待
// condition.signalAll(); //唤醒全部
//+1
public void increment() throws InterruptedException {
//先加锁
lock.lock();
try {
//业务代码
while (number != 0){
//等待
condition.await();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
//通知其他线程,我+1完毕了
condition.signalAll();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//解锁
lock.unlock();
}
}
//-1
public void decrement() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (number == 0){
//等待
condition.await();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
//通知其他线程,我-1完毕了
condition.signalAll();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
Condition可以精准的通知和唤醒线程！
方法：设置多个Condition监视器，每个分别监视不同的资源，就可以做到针对性的唤醒线程，并且可以自定义顺序唤醒
public void printfA(){
lock.lock();
try {
//业务代码
while (number!=1){
//等待
condition1.await();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>AAAAA");
number = 2;
//唤醒，唤醒指定的人B
condition2.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void printfB(){
lock.lock();
try {
//业务代码
while (number!=2){
//等待
condition2.await();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>BBBBB");
number = 3;
condition3.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void printfC(){
lock.lock();
try {
//业务代码
while (number!=3){
//等待
condition3.await();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>CCCCC");
number = 1;
condition1.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
2.3 8锁现象
如何判断锁的是谁？永远的知道什么锁，锁到底锁的是谁！
深刻理解锁
以后再补
3 集合类不安全
3.1 ArrayList
package com.qtds.unsafe;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
public class ListTest {
// java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常！
public static void main(String[] args) {
/*
并发下ArrayList是不安全的
解决方案：
1、List list2 = new Vector<>();使用Vector类（不推荐）
2、List list = Collections.synchronizedList();使用集合工具类的方法锁上list
3、List list = new CopyOnWriteArrayList<>(); juc
*/
// List list = new ArrayList<>();
// List list2 = new Vector<>();
// List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
// CopyOnWrite写入时复制 COW 计算机程序设计领域的一种优化策略；
// 多个线程调用的时候,list,读取的时候是固定的,写入(覆盖)时
// 在写入的时候避免覆盖,造成数据问题
// 读写分离
// CopyOnWriteArrayList 比 Vector 好在哪?
List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(() -> {
list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
System.out.println(list);
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
学习方法：1、先会用， 2、货比三家，寻找其他解决方案 3、分析源码！
3.2 Set
package com.qtds.unsafe;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
/**
* Set也不安全： ConcurrentModificationException
* 1、Collections.synchronizedSet(new ...)
* 2、
*/
public class SetTest {
public static void main(String[] args) {
// Set set = new HashSet<>();
// Set set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();
for (int i = 0; i < 30; i++) {
new Thread(() ->{
set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
System.out.println(set);
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
hashSet底层：
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
//add set 本质就是map
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
//PRESENT:不变的值！
private static final Object PRESENT = new Object();
3.3 Map
package com.qtds.unsafe;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
// map 是这样用的吗？不是，工作中不用HashMap
// 默认等价于什么？ new HashMap<>(16,0.75)
// Map map = new HashMap<>();
// ConcurrentHashMap放入null的key和value会报空指针异常
Map<String,String> map = new ConcurrentHashMap<>();
// 加载因子、初始化容量
for (int i = 0; i < 30; i++) {
new Thread(() -> {
map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
System.out.println(map);
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
4 Callable（简单说明）
1、可以有返回值
2、可以抛出异常
3、方法不同，run（）/call（）
package com.qtds.callable;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableTest {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// new Thread((new Runnable())->{}).start();
// new Thread((new FutureTask())->{}).start();
// new Thread((new FutureTask(Callable))->{}).start();
new Thread().start();//怎么启动!Callable
MyThread thread = new MyThread();
FutureTask futureTask = new FutureTask(thread);// 适配类
new Thread(futureTask,"A").start();
new Thread(futureTask,"B").start();// 结果会被缓存，效率高
// 获取Callable返回结果
Integer o = (Integer) futureTask.get();// 这个get方法可能会产生阻塞！把他放到最后
// 或者使用异步通信来处理！
System.out.println(o);
}
}
class MyThread implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("call()");
return 1024;
}
}
5 常用的辅助类(必会)
5.1 CountDownLatch
package com.qtds.add;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
// 计数器
public class CountDownLatchDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 总数是6, 必须要执行任务的时候,再使用!
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
for (int i = 0; i < 6; i++) {
new Thread(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "go out");
countDownLatch.countDown();// 数量-1
},String.valueOf(i)).start();
}
countDownLatch.await();// 等待计数器归零,然后再向下执行
System.out.println("close the door");
countDownLatch.countDown();// -1
}
}
原理
countDownLatch.countDown();// 数量-1
countDownLatch.await();// 等待计数器归零,然后再向下执行
每次有线程调用 countDown() 数量-1，假设计数器变为0， countDownLatch.await();就会被唤醒，继续执行！
5.2 CyclicBarrier
package com.qtds.add;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
/**
* @author qtds
* @date 2021/3/2 18:31
*/
public class CyclicBarrierDemo {
public static void main(String[] args) {
/**
* 集齐七颗龙珠召唤神龙
*/
// 召唤龙珠的线程
CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(7,() ->{
System.out.println("召唤神龙成功");
});
for (int i = 1; i <= 7; i++) {
final int temp = i;
// lambda能操作到 i 吗?不能
new Thread(() ->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"收集"+temp+"龙珠");
try {
cyclicBarrier.await();// 等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
}
5.3 Semaphore
Semaphore：信号量
抢车位
6车—3个停车位置
package com.qtds.add;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @author qtds
* @date 2021/3/2 18:45
*/
public class SemaphoreDemo {
public static void main(String[] args) {
// 线程数量:停车位
Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
for (int i = 1; i <= 6; i++) {
new Thread(()->{
// acquire() 得到
try {
semaphore.acquire();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到车位");
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"离开车位");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// release() 释放
semaphore.release();
}
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
原理
semaphore.acquire();获得，假设如果已经满了，等待，等待被释放为止！
semaphore.release();释放，会将当前的信号量释放 + 1，然后唤醒等待的线程！
作用：多个共享资源互斥的使用！并发限流，控制最大的线程数！
6 读写锁
ReadWriteLock
package com.qtds.rw;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
/**
* 独占锁(写锁) 一次只能被一个线程占有
* 共享锁(读锁) 多个线程可以同时占有
* ReadWriteLock
* 读-读：可以共存
* 读-写：不能共存
* 写-写: 不能共存
*/
public class ReadWriteLockDemo {
public static void main(String[] args) {
MyCacheLock myCache = new MyCacheLock();
for (int i = 0; i <= 5; i++) {
final int temp = i;
new Thread(() ->{
myCache.put(temp+"",temp+"");
},String.valueOf(i)).start();
}
for (int i = 0; i <= 5; i++) {
final int temp = i;
new Thread(() ->{
myCache.get(temp+"");
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
/**
* 加锁的
*/
class MyCacheLock {
private volatile Map<String, Object> map = new HashMap<>();
// 读写锁： 更加细粒度的控制
private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
// 存,写入的时候，只希望同时只有一个线程写
public void put(String key, Object value) {
readWriteLock.writeLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入"+key);
map.put(key, value);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
// 取,读，所有人都可以读！
public void get(String key) {
readWriteLock.readLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取"+key);
Object o = map.get(key);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取OK");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
readWriteLock.readLock().unlock();
}
}
}
/**
* 自定义缓存
*/
class MyCache {
private volatile Map<String, Object> map = new HashMap<>();
// 存,写
public void put(String key, Object value) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入"+key);
map.put(key, value);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK");
}
// 取,读
public void get(String key) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取"+key);
Object o = map.get(key);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取OK");
}
}
7 阻塞队列
阻塞队列
相关的类与接口：
BlockingQueue
什么情况下使用阻塞队列：多线程并发处理，线程池！
学会使用队列
添加、移除
四组API
| 方式 | 抛出异常 | 有返回值,不抛异常 | 阻塞等待 | 超时等待 |
|---|---|---|---|---|
| 添加 | add() | offer() | put（） | offer(,) |
| 移除 | remove() | poll() | take（） | poll(,) |
| 检测队列首元素 | element() | peek() |
1、抛出异常
/**
* 抛出异常
*/
public static void test1(){
ArrayBlockingQueue<Object> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
System.out.println(blockingQueue.add("a"));
System.out.println(blockingQueue.add("b"));
System.out.println(blockingQueue.add("c"));
// IllegalStateException: Queue full 抛出异常！
// System.out.println(blockingQueue.add("d"));
System.out.println(blockingQueue.remove());
System.out.println(blockingQueue.remove());
System.out.println(blockingQueue.remove());
// java.util.NoSuchElementException 抛出异常！
System.out.println(blockingQueue.remove());
}
2、 有返回值,不抛异常
/**
* 有返回值，不抛异常
*/
public static void test2(){
// 队列的大小
ArrayBlockingQueue<Object> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
// System.out.println(blockingQueue.offer("d"));// 返回false 不抛异常
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
// System.out.println(blockingQueue.poll());// 返回null，不抛异常
}
3、阻塞等待
/**
* 等待，阻塞(一直阻塞)
*/
public static void test3() throws InterruptedException {
ArrayBlockingQueue<Object> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
// 一直阻塞
blockingQueue.put("a");
blockingQueue.put("b");
blockingQueue.put("c");
// blockingQueue.put("d"); // 队列没位置，一直阻塞
System.out.println(blockingQueue.take());
System.out.println(blockingQueue.take());
System.out.println(blockingQueue.take());
System.out.println(blockingQueue.take());// 没有这个元素
}
4、超时等待
/**
* 等待，阻塞(等待超时)
*/
public static void test4() throws InterruptedException {
ArrayBlockingQueue<Object> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
blockingQueue.offer("a");
blockingQueue.offer("b");
blockingQueue.offer("c");
// blockingQueue.offer("d",2,TimeUnit.SECONDS);// 等待，超过2秒退出
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
blockingQueue.poll(2,TimeUnit.SECONDS);// 等待，超过2秒退出
}
SynchronousQueue同步队列
没有容量，进去一个元素，必须等待取出来后，才能再往里面放一个元素！
put、take
package com.qtds.bq;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 同步队列
* 和其他BlockingQueue队列不一样 SynchronousQueue不存储元素
* put了一个元素，必须从里面先take取出来，否则不能在put进去值！
*/
public class SynchronousQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
// 同步队列
BlockingQueue<String> blockingQueue = new SynchronousQueue<>();
new Thread(()->{
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put 1");
blockingQueue.put("1");
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put 2");
blockingQueue.put("2");
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put 3");
blockingQueue.put("3");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
},"T1").start();
new Thread(()->{
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+blockingQueue.take());
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+blockingQueue.take());
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+blockingQueue.take());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
},"T2").start();
}
}
8 线程池（重点）
线程池：三大方法、7大参数、4种拒绝策略
8.1 池化技术
程序的运行，本质：占用系统的资源！优化资源的使用！ =>池化技术
线程池，连接池，内存池，对象池…创建，销毁十分浪费资源
池化技术:事先准备好一些资源,有人要用,就来这里拿,用完之后还给我。
默认大小:2
max
线程池的好处:
1、降低资源的消耗
2、提高响应的速度
3、方便管理
线程可以复用、可以控制最大并发数、管理线程
8.2 三大方法
阿里巴巴开发手册：
package com.qtds.pool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* Executors 工具类、3大方法
* 使用了线程池后，使用线程池来创建线程
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
// ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();// 单个线程
// ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 创建固定线程池大小
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();// 可伸缩的，遇强则强，遇弱则弱
try {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// 使用线程池来创建线程
threadPool.execute(() ->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 线程池用完,程序结束,要关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
}
}
8.3 7大参数
源码分析：
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
threadFactory);
}
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, // 约等于21亿
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
// 本质：ThreadPoolExecutor（）
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, // 核心线程池大小
int maximumPoolSize, // 最大线程池大小
long keepAliveTime, // 超时了，没人调用就会释放
TimeUnit unit,// 超时单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue,// 阻塞队列
ThreadFactory threadFactory,// 线程工厂：创建线程的，一般不用动
RejectedExecutionHandler handler// 拒绝策略) {
if (corePoolSize < 0 ||
maximumPoolSize <= 0 ||
maximumPoolSize < corePoolSize ||
keepAliveTime < 0)
throw new IllegalArgumentException();
if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
throw new NullPointerException();
this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
null :
AccessController.getContext();
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
}
8.4 四种拒绝策略
手动创建线程池：
package com.qtds.pool;
import com.sun.org.apache.xerces.internal.dom.AbortException;
import java.util.concurrent.*;
/**
* Executors 工具类、3大方法
* 使用了线程池后，使用线程池来创建线程
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
// ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();// 单个线程
// ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 创建固定线程池大小
// ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();// 可伸缩的，遇强则强，遇弱则弱
// 自定义线程池！ 工作 ThreadPoolExecutor
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
2,
5,
3,
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingDeque<>(3),
Executors.defaultThreadFactory(),
new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()); // 拒绝策略
try {
// 最大承载：Deque + max
// 超出报异常：RejectedExecutionException
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// 使用线程池来创建线程
threadPool.execute(() ->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 线程池用完,程序结束,要关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
}
}
四种拒绝策略
RejectedExecutionHandler接口的实现类：
- new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 银行满了,还有人进来，不处理这个人的,抛出异常
- new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 哪来的去哪里！
- new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy() // 队列满了,丢掉任务,不会抛出异常
- new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy() // 队列满了,尝试去和最早的竞争,也不会抛出异常
了解：IO密集型，CPU密集型：（调优）
package com.qtds.pool;
import com.sun.org.apache.xerces.internal.dom.AbortException;
import java.util.concurrent.*;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
// 自定义线程池！ 工作 ThreadPoolExecutor
// 最大线程到底该如何定义？
// 1、CPU 密集型, 几核,就是几,可以保持CPU效率最高！
// 2、IO 密集型 判断程序中十分消耗IO的线程
// 程序 15个大型任务，IO十分占用资源！
// 获取CPU核数
System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
2,
5,
3,
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingDeque<>(3),
Executors.defaultThreadFactory(),
new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()); // 队列满了,尝试去和最早的竞争,也不会抛出异常
try {
// 最大承载：Deque + max
// 超出报异常：RejectedExecutionException
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// 使用线程池来创建线程
threadPool.execute(() ->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 线程池用完,程序结束,要关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
}
}
9 四大函数式接口（必须掌握）
新时代的程序员：lambda表达式、链式编程、函数式接口、Stream流式计算
函数式接口：只有一个方法的接口
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
// 超级多FunctionalInterface
// 简化编程模型，在新版本的框架底层大量应用
// foreach(消费者类的函数式接口)
Function函数式接口
package com.qtds.function;
import java.util.function.Function;
/**
* Function函数型接口
* 只要是 函数型接口 就可以用lambda表达式简化
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
// 工具：输出输入的值
// Function function = new Function() {
// @Override
// public String apply(String str) {
// return str;
// }
// };
Function<String,String> function = (str) ->{
return str;};
System.out.println(function.apply("asd"));
}
}
Predicate断定型接口
package com.qtds.function;
import java.util.function.Predicate;
/**
* 断定型接口： 有一个输入参数，返回值只能是布尔值！
*/
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
// 判断字符串是否为空
// Predicate predicate = new Predicate() {
// @Override
// public boolean test(String str) {
// return str.isEmpty();
// }
// };
Predicate<String> predicate = str -> {
return str.isEmpty();};
System.out.println(predicate.test(""));
}
}
Consumer 消费型接口
package com.qtds.function;
import java.util.function.Consumer;
/**
* Consumer 消费型接口：只有输入，没有返回值
*/
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
// Consumer consumer = new Consumer() {
// @Override
// public void accept(String str) {
// System.out.println(str);
// }
// };
Consumer<String> consumer = str -> {
System.out.println(str); };
consumer.accept("asd");
}
}
Supplier 供给型接口
package com.qtds.function;
import java.util.function.Supplier;
/**
* Supplier 供给型接口 没有参数，只有返回值
*/
public class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
// Supplier supplier = new Supplier() {
// @Override
// public Integer get() {
// System.out.println("get()");
// return 1024;
// }
// };
Supplier<Integer> supplier = () -> {
return 1024; };
System.out.println(supplier.get());
}
}
10 Stream流式计算
什么是Sream流式计算
大数据：存储 + 计算
集合、MySQL本质就是存储东西的；
计算都应该交给流来操作！
package com.qtds.stream;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Locale;
/**
* 题目要求：一分钟完成此题，只能用一行代码实现！
* 现在有5个用户，筛选：
* 1、ID 必须是偶数
* 2、年龄必须大于23岁
* 3、用户名转换为大写字母
* 4、用户名倒着排序
* 5、只能输出一个用户
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
User u1 = new User(1, "a", 21);
User u2 = new User(2, "b", 22);
User u3 = new User(3, "c", 23);
User u4 = new User(4, "d", 24);
User u5 = new User(6, "e", 25);
// 集合就是存储
List<User> list = Arrays.asList(u1, u2, u3, u4, u5);
// 计算交给Stream流
list.stream()
.filter(user -> user.getId() % 2 == 0)
.filter(user -> user.getAge() > 23)
.map(user -> user.getName().toUpperCase(Locale.ROOT))
.sorted(String::compareTo)
.limit(1)
.forEach(System.out::println);
}
}
11 ForkJoin
什么是ForkJoin
ForkJoin 在jdk1.7 ，能够并行执行任务，提高效率，大数据量的时候使用
大数据：Map Reduce（把大任务拆分成为小任务）
ForkJoin 特点：工作窃取
这个里面维护的都是双端队列
package com.qtds.forkjoin;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.stream.LongStream;
// 3000 6000(ForkJoin) 9000(Stream并行流)
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// test1(); // 12156
// test2(); // 12405
test3(); // 337
}
// 普通程序员
public static void test1() {
Long sum = 0L;
long start = System.currentTimeMillis();
for (Long i = 1L; i < 10_0000_0000; i++) {
sum += i;
}
System.out.println(sum);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("sum=" + sum + "时间" + (end - start));
}
// 会使用ForkJoin
public static void test2() throws ExecutionException, InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinDemo(0L, 10_0000_0000L);
ForkJoinTask<Long> submit = forkJoinPool.submit(task);// 提交任务
Long sum = submit.get();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("sum=" + sum + "时间" + (end - start));
}
// Stream并行流
public static void test3() {
long start = System.currentTimeMillis();
// range区间：() rangeClosed区间：(]
LongStream.rangeClosed(0L, 10_0000_0000L).parallel().reduce(0,Long::sum);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("sum=" + "时间" + (end - start));
}
}
12 异步回调
Future 设计的初衷 ： 对将来的某个事件的结果进行建模
package com.qtds.future;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 异步调用： CompletableFuture
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// 没有返回值的runAsync 异步回调
// CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.runAsync(()->{
// try {
// TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
//
// System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"runAsync=Void");
// });
// System.out.println("1111");
// completableFuture.get(); // 获取阻塞执行结果
// 有返回值的supplyAsync异步回调
// ajax成功或失败的回调
// 返回的是错误信息
CompletableFuture<Integer> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"supplyAsync=Integer");
int i = 10/0;
return 1024;
});
System.out.println(completableFuture.whenComplete((t, u) -> {
System.out.println("t=" + t);
System.out.println("u=" + u);
}).exceptionally((e) -> {
System.out.println(e.getMessage());
return 233; // 可以获取到错误的返回结果
}).get());
/**
* success Code 200
* error Code 404 500
*/
}
}
13 JMM
Volatile 是Java虚拟机提供 轻量级的同步机制
1、保证可见性
2、不保证原子性
3、禁止指令重排
什么是JMM
JMM：java内存模型，不存在的东西，只是一个概念，约定
13.1 关于JMM的一些同步约定
1、线程解锁前，必须把共享变量，立刻刷回主存
2、线程加锁前，必须读取主存中的最新值到工作内存中！
3、加锁和解锁是同一把锁
线程 工作内存、主内存
8种操作
13.2 内存交互8种操作
虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的，不可在分的（对于double和long类型的变量来说，load、store、read和write操作在某些平台上允许例外）
lock （锁定）：作用于主内存的变量，把一个变量标识为线程独占状态
unlock （解锁）：作用于主内存的变量，它把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才可以被其他线程锁定
read （读取）：作用于主内存变量，它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中，以便随后的load动作使用
load （载入）：作用于工作内存的变量，它把read操作从主存中变量放入工作内存中
use （使用）：作用于工作内存中的变量，它把工作内存中的变量传输给执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值，就会使用到这个指令
assign （赋值）：作用于工作内存中的变量，它把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中
store （存储）：作用于主内存中的变量，它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中，以便后续的write使用
write （写入）：作用于主内存中的变量，它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中
13.3 JMM对这八种指令的使用，制定了如下规则
不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load，使用了store必须write
不允许线程丢弃他最近的assign操作，即工作变量的数据改变了之后，必须告知主存
不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存
一个新的变量必须在主内存中诞生，不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是怼变量实施use、store操作之前，必须经过assign和load操作
一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后，必须执行相同次数的unlock才能解锁
如果对一个变量进行lock操作，会清空所有工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，必须重新load或assign操作初始化变量的值
如果一个变量没有被lock，就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量
对一个变量进行unlock操作之前，必须把此变量同步回主内存
14 Volatile
14.1 保证可见性
package com.qtds.tvolatile;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class JMMDemo {
// 不加volatile 程序会死循环！
// 加volatile 可以保证可见性
private volatile static int num = 0;
public static void main(String[] args) {
//main线程
new Thread(()->{
// 线程1
while (num == 0){
}
}).start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
num = 1;
System.out.println(num);
}
}
14.2 不保证原子性
原子性：不可分割
线程A在执行任务的时候，不能被打扰到，也不能被分割。要么同时成功，要么同时失败。
package com.qtds.tvolatile;
public class VDemo02 {
// volatile不保证原子性
private volatile static int num = 0;
// 加synchronized才能保证原子性
public synchronized static void add() {
num++;
}
public static void main(String[] args) {
// 理论上num结果为 20 万
for (int i = 0; i < 20; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
add();
}
}).start();
}
while (Thread.activeCount() > 2) {
// main gc
Thread.yield();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + num);
}
}
如果不加lock 或 synchronized 怎么样保证原子性？
在字节码文件中，num++并不是原子性操作
方法：
使用原子类解决原子性问题
.
package com.qtds.tvolatile;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class VDemo02 {
// volatile不保证原子性
// 原子类的Integer：AtomicInteger
private volatile static AtomicInteger num = new AtomicInteger();
public static void add() {
// num++; // 不是一个原子性操作
num.getAndIncrement();// AtomicInteger + 1 方法
}
public static void main(String[] args) {
// 理论上num结果为 20 万
for (int i = 0; i < 20; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
add();
}
}).start();
}
while (Thread.activeCount() > 2) {
// main gc
Thread.yield();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + num);
}
}
这些类的底层都直接和操作系统挂钩！在内存中修改值！ 利用Unsafe类修改，Unsafe类是一个很特殊的存在！
14.3 禁止指令重排
什么是指令重排？
你写的程序，计算机并不是按照你写的那样去执行的。
源代码 —> 编译器优化的重排—> 指令并行也可能重排 -->内存系统也会重排 -->执行
int x = 1; // 1
int y = 2; // 2
x = x + 5; // 3
y = x * x; // 4
// 我们所期望的：1234 但是执行的时候会变成 2134 1324
可能造成影响的结果 a b x y 默认都是0
| 线程A | 线程B |
|---|---|
| x = a | y = b |
| b = 1 | a = 2 |
正常的结果：x = 0 ; y = 0; 但是可能由于指令重排：
| 线程A | 线程B |
|---|---|
| b = 1 | a = 2 |
| x = a | y = b |
指令重排导致的结果： x = 2； y = 1；
Volatile可以避免指令重排！
内存屏障，CPU指令。作用：
1、保证特定的操作执行顺序！
2、 可以保证某些变量的内存可见性（利用这些特性Volatile实现了可见性）
.
Volatile 可以保证可见性，但不能保证原子性，由于内存屏障，可以保证避免指令重排的现象产生！
面试官：那你既然知道这么多，你知道内存屏障在哪个地方使用的最多吗？答：单例模式
15 彻底玩转单例模式
饿汉式 DCL懒汉式，深究！
15.1 饿汉式
package com.qtds.single;
/**
* 饿汉式单例
*/
public class Hungry {
// 可能会浪费空间
private byte[] data1 = new byte[1024*1024];
private byte[] data2 = new byte[1024*1024];
private byte[] data3 = new byte[1024*1024];
private byte[] data4 = new byte[1024*1024];
// 构造器私有化
private Hungry(){
}
private final static Hungry HUNGRY = new Hungry();
public static Hungry getInstance(){
return HUNGRY;
}
}
15.2 DCL懒汉式
package com.qtds.single;
/**
* 懒汉式单例
*/
public class LazyMan {
private LazyMan(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "ok");
}
private volatile static LazyMan lazyMan;
// 普通的懒汉单例getInstance()
// public static LazyMan getInstance(){
// if(lazyMan == null){
// lazyMan = new LazyMan();
// }
// return lazyMan;
// }
// 双重检测锁模式的 懒汉单例 DCL懒汉式
public static LazyMan getInstance(){
if(lazyMan == null){
synchronized (LazyMan.class){
if(lazyMan == null){
lazyMan = new LazyMan(); // 不是一个原子性操作
/**
* 1、 分配内存空间
* 2、 执行构造方法，初始化对象
* 3、 把这个对象指向这个空间
*
* 正常顺序：123
* 实际可能是132 线程A
* 在A执行到3时，如果此时正好又有一个线程B进来了
* B线程判断lazyMan不为空，直接返回值
* 但是此时lazyMan并没有完成构造（A没有执行2）
* 就会出现问题。
* 解决办法：对lazyMan属性加volatile禁止指令重排
*/
}
}
}
return lazyMan;
}
// 多线程并发下，普通的懒汉单例是不安全的,可能会创造多个实例
// 解决方法：双重检测锁模式
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(()->{
LazyMan.getInstance();
}).start();
}
}
}
15.3 静态内部类
package com.qtds.single;
/**
* 静态内部类
*/
public class Holder {
private Holder(){
}
public static Holder getInstance(){
return InnerClass.HOLDER;
}
public static class InnerClass{
private static final Holder HOLDER = new Holder();
}
}
15.4 枚举类
单例不安全，因为有反射，我们使用枚举类：
package com.qtds.single;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
/**
* enum 是一个什么？ 本身也是一个Class类
*/
public enum EnumSingle {
INSTANCE;
public EnumSingle getInstance(){
return INSTANCE;
}
}
class Test{
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
EnumSingle instance = EnumSingle.INSTANCE;
// NoSuchMethodException: com.qtds.single.EnumSingle.()
// 原因：IDEA看起来有无参，但实际是没有无参构造的
// Constructor declaredConstructor = EnumSingle.class.getDeclaredConstructor();
// 用jad(专业的反编译工具)编译出来后，发现实际只有一个有参构造，参数为String, int
// 最终报出反射中的异常：IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects
Constructor<EnumSingle> declaredConstructor = EnumSingle.class
.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
declaredConstructor.setAccessible(true);
EnumSingle instance2 = declaredConstructor.newInstance();
//NoSuchMethodException: com.qtds.single.EnumSingle.()
System.out.println(instance);
System.out.println(instance2);
}
}
16 深入理解CAS
16.1 什么是CAS
package com.qtds.cas;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CASDemo {
// CAS compareAndSet : 比较并交换！
public static void main(String[] args) {
AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
// expect:期望 update：更新
// public final boolean compareAndSet(int expect, int update)
// 如果期望的值达到了，那么就更新，否则就不更新
atomicInteger.compareAndSet(2020,2021);
System.out.println(atomicInteger.get());
atomicInteger.compareAndSet(2020,2021);
System.out.println(atomicInteger.get());
}
}
16.2 Unsafe类
先看看原子类，例如AtomicInteger：
Unsafe类：Java无法操作内存，但Java可以用native方法调用底层c++ 来操作内存，Unsafe类就是一个Java的后门，利用这个类的东西可以操作内存。Unsafe类里面集合了大量的native方法。
unsafe.objectFieldOffset：获取当前对象内存地址的偏移值 （方法参数利用反射得到），赋值给valueOffSet，另外value用了volatile修饰，防止指令重排，保证原子性操作。
// 这是AtomicInteger原子类的一个方法（相当于i++）
public final int getAndIncrement() {
// 调用unsafe中的getAndAddInt方法并返回
return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);
}
// unsafe中的getAndAddInt方法，
// 参数：var1（一个对象，如AtomicInteger对象），var2（内存地址偏移值），var4（指针循环偏移的数，如上面的1）
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
int var5;
do {
// 获取内存地址的值
var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
// 循环，CAS操作，如果到达不了期望值，把内存偏移值加一并交换值，直到值到达期望值并能更新为止。
// 这是一个标准的自旋锁。
} while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));
return var5;
}
CAS：比较当前工作内存中的值和主内存中的值，如果这个值是期望的，那么执行操作！如果不是就一直循环！
缺点：
1、由于底层是自旋锁，循环会耗时
2、 一次只能保证一个共享变量的原子性。
3、 会导致ABA问题
16.3 ABA问题
ABA问题：狸猫换太子
ABA问题：
A线程要操作，把期望的1改成2，但此时有另外一个线程，操作的比较快，把1改成了3，又把3改成了1，虽然最终A线程还是能改成功，但这个1已经是被动过的数据，有些时候，我们不太希望出现这种情况，因为在A线程中处理了一个被其他线程操作过的数据但A线程却不知道！因此就有可能就会出现一些奇怪的问题！（附：CAS是乐观锁的一种实现方式，可以联系乐观锁的知识。）
怎么解决？ 原子引用
16.4 原子引用
带版本号的原子操作
注意：
解决ABA问题，对应思想：乐观锁：
package com.qtds.cas;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;
public class CASDemo2 {
// CAS compareAndSet : 比较并交换！
public static void main(String[] args) {
// AtomicStampedReference 注意，如果泛型是包装类，要注意对象的引用问题
AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(1,1);
new Thread(()->{
int stamp = atomicStampedReference.getStamp();// 获得版本号
System.out.println("a1=>"+stamp);
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
atomicStampedReference.compareAndSet(1,2,
atomicStampedReference.getStamp(),atomicStampedReference.getStamp()+1);
System.out.println("a2=>"+atomicStampedReference.getStamp());
atomicStampedReference.compareAndSet(2,1,
atomicStampedReference.getStamp(),atomicStampedReference.getStamp()+1);
System.out.println("a3=>"+atomicStampedReference.getStamp());
},"A").start();
new Thread(()->{
int stamp = atomicStampedReference.getStamp();// 获得版本号
System.out.println("b1=>"+stamp);
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
atomicStampedReference.compareAndSet(1,123,
stamp,stamp+1);
System.out.println("b2=>"+atomicStampedReference.getStamp());
},"B").start();
}
}
17 各种锁的理解
17.1 公平锁、非公平锁
公平锁：非常公平，不能够插队，必须先来后到！
非公平锁:非常不公平，可以插队（默认都是非公平）
Lock lock = new ReentrantLock();
//Lock lock = new ReentrantLock(true);//这是公平锁
17.2 可重入锁（递归锁）
Synchronized版：
package com.qtds.lock;
/**
* Synchronized
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
Phone phone = new Phone();
new Thread(()->{
phone.sms();
},"A").start();
new Thread(()->{
phone.sms();
},"B").start();
}
}
class Phone{
public synchronized void sms(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sms");
call();// 这里也有锁
}
public synchronized void call(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"call");
}
}
Lock版：
package com.qtds.lock;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* Lock版
*/
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
Phone phone = new Phone();
new Thread(()->{
phone.sms();
},"A").start();
new Thread(()->{
phone.sms();
},"B").start();
}
}
class Phone2{
Lock lock = new ReentrantLock();
public void sms(){
// 细节问题：锁必须配对，否则会死在里面
// 每个lock.lock()都必须要对应的有一个lock.unlock();
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sms");
call();// 这里也有锁
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void call(){
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"call");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
17.3 自旋锁
SpinLock
我们自定义一个锁：（利用CAS）
package com.qtds.lock;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
/**
* 自旋锁
*/
public class SpinLockDemo {
AtomicReference<Thread> atomicReference = new AtomicReference<>();
// 加锁
public void myLock(){
Thread thread = Thread.currentThread();
System.out.println(thread.getName()+"==> myLock");
// 自旋锁
while (!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){
}
}
// 解锁
public void myUnLock(){
Thread thread = Thread.currentThread();
System.out.println(thread.getName()+"==> myUnLock");
atomicReference.compareAndSet(thread,null);
// 自旋锁
}
}
测试：
package com.qtds.lock;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class TestSpinLock {
public static void main(String[] args) {
// ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
// reentrantLock.lock();
// reentrantLock.unlock();
// 底层使用CAS自旋锁实现
SpinLockDemo lock = new SpinLockDemo();
new Thread(()->{
lock.myLock();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.myUnLock();
}
},"T1").start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(()->{
lock.myLock();
try {
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.myUnLock();
}
},"T2").start();
}
}
17.4 死锁
举例：
package com.qtds.lock;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class DeadLockDemo {
public static void main(String[] args) {
String lockA = "lockA";
String lockB = "lockB";
new Thread(new MyThread(lockA,lockB),"T1").start();
new Thread(new MyThread(lockB,lockA),"T2").start();
}
}
class MyThread implements Runnable{
private String lockA;
private String lockB;
public MyThread(String lockA, String lockB) {
this.lockA = lockA;
this.lockB = lockB;
}
@Override
public void run() {
synchronized (lockA){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"Lock:"+lockA+"=>get"+lockB);
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (lockB){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"Lock:"+lockB+"=>get"+lockA);
}
}
}
}
怎么解决？
1、使用jps -l定位进程号
2、使用jstack 进程号找到死锁问题
.