线程基础、线程之间的共享和协作

1. 基础概念

1.1 CPU核心数和线程数的关系

核心数:

超线程	核心数	线程数
未使用	1	1
已使用	1	2

1.2 CPU时间片轮转机制

又称RR调度，会导致上下文切换

1.3 什么是进程和线程

进程：程序运行资源分配的最小单位，进程内部有多个线程，会共享这个进程的资源
线程：CPU调度的最小单位，必须依赖进程而存在。

1.4 澄清并行和并发

并行：同一时刻，可以同时处理事情的能力
并发：与单位时间相关，在单位时间内可以处理事情的能力

1.5 高并发编程的意义、好处和注意事项

好处：充分利用cpu的资源、加快用户响应的时间，程序模块化，异步化
问题：

• 线程共享资源，存在冲突；
• 容易导致死锁；
• 启用太多的线程，就有搞垮机器的可能

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2. 认识Java里的线程

2.1 新启线程的方式

三种创建线程方式：

• Thread (继承Thread类)
• Runable (实现Runable接口)
• Callable (实现Callable接口，run方法有返回值，可以使用Future接收返回值)

2.2 怎么样才能让Java里的线程安全停止工作呢

线程自然终止：自然执行完或抛出未处理异常

• stop(), resume(), suspend() 已不建议使用；
• stop()会导致线程不会正确释放资源；
• suspend()容易导致死锁。

Java线程是协作式，而非抢占式
调用一个线程的interrupt() 方法中断一个线程，并不是强行关闭这个线程，只是跟这个线程打个招呼，将线程的中断标志位置为true，线程是否中断，由线程本身决定。
isInterrupted() 判定当前线程是否处于中断状态。
static方法interrupted() 判定当前线程是否处于中断状态，同时中断标志位改为false。
方法里如果抛出InterruptedException，线程的中断标志位会被复位成false，如果确实是需要中断线程，要求我们自己在catch语句块里再次调用interrupt()。

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3. 对Java里的线程再多一点点认识

3.1 线程常用方法和线程的状态

线程只有5种状态（New、Runable、Running、Blocked、Dead）。
整个生命周期就是这几种状态的切换。

线程状态流转图

run()和start() ：
run()方法：普通对象的普通方法，
start()方法：Java才会将线程对象和操作系统中实际的线程进行映射，再来执行run方法。

yield() ：让出cpu的执行权，将线程从运行转到可运行状态，但是下个时间片，该线程依然有可能被再次选中运行。

3.2 线程的优先级

取值为1~10，缺省为5，但线程的优先级不可靠，不建议作为线程开发时候的手段

3.3 守护线程：

和主线程共死，finally中的代码不能保证一定执行

3.4 线程间的共享

synchronized内置锁
对象锁：（修饰类的非静态方法）锁的是类的对象实例，（修饰代码块）锁的是加锁的实例。
类锁：（修饰类的静态方法）锁的是每个类的的Class对象，每个类的的Class对象在一个虚拟机中只有一个，所以类锁也只有一个。

volatile关键字
适合于只有一个线程写，多个线程读的场景，因为它只能确保可见性。

ThreadLocal
线程变量。可以理解为是个map，类型 Map

线程间协作
轮询：难以保证及时性，资源开销很大，
等待和通知

• wait() 对象上的方法切换到runable状态
• notify() / notifyAll() 唤醒对象上的方法

等待和通知的标准范式
等待方：
a. 获取对象的锁；
b. 循环里判断条件是否满足，不满足调用wait方法，
c. 条件满足执行业务逻辑
通知方：
a. 获取对象的锁；
b. 改变条件
c. 通知所有等待在对象的线程

notify和notifyAll应该用谁？
应该尽量使用notifyAll，使用notify因为有可能发生信号丢失的的情况

等待超时模式实现一个连接池
假设 等待时间时长为T，当前时间now+T以后超时

long overtime = now + T;
long remain = T; // 等待的持续时间
while ( result不满足条件 && remain > 0) {
    wait(remain);
    remain = overtime – now; // 等待剩下的持续时间
}
return result;

join()方法
面试点
线程A，执行了线程B的join方法，线程A必须要等待B执行完成了以后，线程A才能继续自己的工作

调用yield() 、sleep()、wait()、notify()等方法对锁有何影响？
面试点

• yield()：让出时间片，不会释放锁
• sleep()：线程进入睡眠状态，不会释放锁
• wait()：调动方法之前，必须要持有锁。调用了wait()方法以后，锁就会被释放，进入锁的等待队列，方法返回后重新拿到锁
• notify()：调动方法之前，必须要持有锁，调用notify()方法本身不会释放锁的。而是通知等待队列中的某一个线程，同步代码块执行完毕后才会释放锁
• notifyAll()：同notify，有一点不同在于，notifyAll会发出n个信号（n=等待线程数），而notify只会发出一个信号，通常情况下，尽量选择notifyAll