（初识并发）线程的概念？如何快速认识并发

写在前面

重新去学习并发编程，这边文章带大家重新去整理线程的一些基本知识以及 JAVA 中线程的创建。当然了也适合要学习怎么去使用多线程编程的同学们。

怎么去学习（小tips）？

在准备去学习和理解相关概念的时候，这里有个小技巧分享给大家。就是在接触概念时，我们首先脑海中需要有一副多线程的执行图：

多线程.png

所谓的多线程，其实就是在程序执行的过程中，分裂出多个线程去执行。但是正因为分裂后的多线程去同时执行任务，可能会导致一些资源抢占、先后顺序等等很多问题。所以设计出了各种各种的东西来控制它。以及检测它。

1. 并发的一些专业术语

1.1 线程安全

一个类被多个线程以任何一种方式同时调用，且不需要外部额外同步和协同的情况下，仍然保持内部数据正确且表现正确的行为，那么类就是线程安全的。

1.2 线程安全等级

在这里插入图片描述

1.2.1 不可变

不可变的对象一定是线程安全的。如：final修饰的不可变类(String,Integer等)；enum枚举类
注：enum编译后其实就是生成一堆 final 类，所以不可变

final 解释

1. final是当你创建一个对象时，使用final关键字能够使得另外一个线程不会访问到处于“部分创建”的对象，否则不能保证线程安全
2. final 只是用来保证值不能被直接覆盖的。

1.2.2 线程安全类

类中的任意方法都不会使得数据处于不一致或者数据污染的情况。java.util.concurrent包下的类。

1.2.3 有条件的线程安全

对于单独访问类的安全，是线程安全。但是对于某些复合操作，需要外部类来同步。

1.2.4 线程对立类

线程对立类是那些不管是否调用了外部同步都不能 在并发使用时保证其安全的类。

1.3 同步异步、阻塞非阻塞

1.3.1 同步的概念

阻塞式调用，调用必须等待响应对方执行完毕才会返回。

1.3.2 异步的概念

非阻塞式调用，立即返回，调用方无需等待响应返回实际结果，响应方会通过状态、通知或回调来告知调用方。

3.2.1 应用场景

1. 耗时任务。主线程提交耗时任务到线程池，通过 Feture 来异步获取任务执行结果。
2. 电商下单链路的非核心链路调用：为下单的性能考虑，将订单下发的发货仓库等非实时的流程放在后续操作，提高下单的响应速度。

1.4. 并发并行

1.4.1 并发

一个线程处理多个事件，在时间线上，通过切换来达到效果。

1.4.2 并行

多个处理器处理多个事件。

2. JAVA 中的线程，以及怎么去创建线程的？

在java中，每一条线程就是 Thread 类。

2.1. 线程的状态

NEW： 被创建但是未运行，未调用 start() 方法
RUNNABLE： 可被执行(正在执行RUNNING、在JVM里面在等待执行READY)
BLOCKED： 阻塞，正在等待监视器锁，来进入或重入synchronized代码块或方法
WAITING： 被执行 wait() 的等待
TIMEWAITING： 时间等待
ERMINATED： 终结状态，已经执行完成

在这里插入图片描述

2.2 Thread 类中部分方法讲解：

Threard.yield()
线程让步，当前线程退出时间片，让其他线程活当前线程使用CPU时间片执行
Thread.sleep()
线程休眠，主动让出当前CPU时间，在指定时间过后，CPU会返回继续执行该线程。但是！ sleep 方法不会释放当前锁持有的锁。
Thread.join()
等待该线程死亡/终止，当前线程会等待调用该方法的线程执行完后才继续执行。
Object.wait()
Object 类的方法，调用前必须拥有对象锁，例如在synchroized代码块内，调用wait方法后，对象锁会释放，线程进入 WAITING 等待状态。

为什么会有这些方法？
其实就是为了在 主线程 执行过程中，对多线程之间执行的顺序进行控制。如果单单从多个new出来的线程进行分析，是很容易懵的。在理解概念的时候，我们应该把 程序主线程 给考虑进去，这样会容易理解一点。

3. 并发的问题：死锁

两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信二造成的阻塞现象。没有外力作用，它们将无法推进下去。(简单的描述为：两个线程/进程占有着资源，却还想去拿对方正在占用的资源。打个比方两个小孩自己手上拿着玩具不放手，又嚷嚷着要拿对方手里的玩具。此时就会出现死锁。特点就是如果没有人出来帮忙，就会一直死锁下去，互不让步)

在这里插入图片描述

3.1 死锁原因

两个及以上的线程，抢占2把及以上的锁，抢占锁的顺序不一致。

3.2 避免和处理死锁思路

1）不使用锁，不使用2把以及2把以上的锁
2）必须使用2把或2把以上的锁时，必须保证获取锁的顺序是一致的
3）尝试获得具有超时释放的锁，例如 Lock 中的tryLock来获取锁
4）当发生了 JAVA-level 的锁时，重启程序来干掉进程/线程

3.3 如何定位死锁的位置？

1） JPS 拿到 pid
2） jstack 拿到JVM线程的状态，通过状态 或 看看有没有相关关键字(java-deadlock)关键字