并发基础

1、线程的生命周期
new -就绪（start）-运行（获得cpu）-结束（异常或执行完）
运行时，被中断，进入就绪，被唤醒获取cpu资源进入运行
2、线程结束：run方法执行完成；抛出没有捕获的异常；
JAVA程序退出：无非守护线程
3、中断
interrupt:中断线程，向需要中断的线程打个招呼
isInterrupted:线程检查自己是否被中断
静态方法：Thread.interrupted() 中断标志位复位,获取当前调用线程的中断标志位
JAVA 只有协作式任务，没有抢占式

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4、处理不可中断的阻塞
主要用于IO操作，解决办法是调用IO的释放资源方法
常用方法
1、sleep不会释放锁,阻塞线程，可中断，不考虑线程优先级。低优先级可以参与CPU资源的竞争
2、wait: wait 使用时必须先获取对象锁，即必须在 synchronized 修饰的代码块中使用，会释放锁
3、yield 不会释放锁，不阻塞线程， 当前线程主动让出CPU占有权，当前线程变成可运行状态等待CPU资源，只能使同优先级或更高优先级的线程有执行的机会
4、join：等待调用join方法的线程结束之后，程序再继续执行

5、volatile
1、保证此变量对所有线程的可见性。但是操作并非原子操作
2、禁止指令重排序优化：通过插入内存屏障保证一致性。
JAVA线程的本质：轻量级线程
6、并发三要素
原子性
可见性
有序性

7、线程关键字以及实现原理
WAIT ：使当前线程阻塞， 方法需要获取锁，一般在同步代码块，会释放锁
NOTIFY：唤醒等待的线程，方法需要获取锁
NOTIFYALL：唤醒等待的线程，方法需要获取锁
sleep:休眠，不会释放锁，可以不用写在同步代码块
LOCK：基于AQS（一个队列加volidate 的状态变量 再加cas）
7.1、synchronized 原理：

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对象头里面存储有无锁，偏向锁，轻量级锁，重量级锁的标志，以及当前持有锁的线程
7.1.1、synchronized修饰代码块
基于monitorentry和monitorexit指令实现
7.1.2、synchronized修饰方法
由方法调用指令来读取运行时常量池中的ACC_SYNCHRONIZED标志隐式实现的，如果方法表结构（method_info Structure）中的ACC_SYNCHRONIZED标志被设置，那么线程在执行方法前会先去获取对象的monitor对象，如果获取成功则执行方法代码，执行完毕后释放monitor对象，如果monitor对象已经被其它线程获取，那么当前线程被阻塞

7.1.3、锁升级
锁的四种状态：无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态、重量级锁状态（级别从低到高）

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偏向锁的升级：当线程1访问代码块并获取锁对象时，会在java对象头和栈帧中记录偏向的锁的threadID，因为偏向锁不会主动释放锁，因此以后线程1再次获取锁的时候，需要比较当前线程的threadID和Java对象头中的threadID是否一致，如果一致（还是线程1获取锁对象），则无需使用CAS来加锁、解锁；如果不一致（其他线程，如线程2要竞争锁对象，而偏向锁不会主动释放因此还是存储的线程1的threadID），那么需要查看Java对象头中记录的线程1是否存活，如果没有存活，那么锁对象被重置为无锁状态，其它线程（线程2）可以竞争将其设置为偏向锁；如果存活，那么立刻查找该线程（线程1）的栈帧信息，如果还是需要继续持有这个锁对象，那么暂停当前线程1，撤销偏向锁，升级为轻量级锁，如果线程1 不再使用该锁对象，那么将锁对象状态设为无锁状态，重新偏向新的线程。

轻量级锁的升级
如果在线程1复制对象头的同时（在线程1CAS之前），线程2也准备获取锁，复制了对象头到线程2的锁记录空间中，但是在线程2CAS的时候，发现线程1已经把对象头换了，线程2的CAS失败，那么线程2就尝试使用自旋锁来等待线程1释放锁。
但是如果自旋的时间太长也不行，因为自旋是要消耗CPU的，因此自旋的次数是有限制的，比如10次或者100次，如果自旋次数到了线程1还没有释放锁，或者线程1还在执行，线程2还在自旋等待，这时又有一个线程3过来竞争这个锁对象，那么这个时候轻量级锁就会膨胀为重量级锁。重量级锁把除了拥有锁的线程都阻塞，防止CPU空转。

锁可以升级不可以降级，但是偏向锁状态可以被重置为无锁状态。
CAS：
AQS：
公平锁和非公平锁
可重入锁和不可重入锁
信号量
CountDownLatch:阻塞当前调用线程，数量达到了某个点之后计数结束，才能继续往下走。
CyclicBarrier:阻塞当前调用线程，数量达到了某个点之后计数结束，才能继续往下走。不过可以循环使用
ArrayBlockingQueue:阻塞顺序队列
happen-before原则
(1)程序顺序规则：一个线程中的每个操作，happens-before于该线程中的任意后续操作。
(2)监视器锁规则：对一个锁的解锁，happens-before于随后对这个锁的加锁。
(3)volatile变量规则：对一个volatile域的写，happens-before于任意后续对这个volatile域的读。
(4)传递性：如果A happens-before B，且B happens-before C，那么A happens-before C。
(5)start()规则：如果线程A执行操作ThreadB.start()（启动线程B），那么A线程的ThreadB.start()操作happens-before于线程B中的任意操作。
(6)Join()规则：如果线程A执行操作ThreadB.join()并成功返回，那么线程B中的任意操作happens-before于线程A从ThreadB.join()操作成功返回。
(7)程序中断规则：对线程interrupted()方法的调用先行于被中断线程的代码检测到中断时间的发生。
(8)对象finalize规则：一个对象的初始化完成（构造函数执行结束）先行于发生它的finalize()方法的开始。
8、中断
isInterrupted：是否中断
interrupt：中断
interrupted：静态方法，是否中断且清空中断标志位

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