JUC并发编程

什么是JUC

JDK1.5出现的，用来处理线程的工具包

进程与线程

进程：指在系统中正在运行的一个应用程序；程序一旦运行就是进程；进程一 -资源分配的最小单位。
线程：系统分配处理器时间资源的基本单元，或者说进程之内独立执行的一个单元执行流。线程一程序执行的最小单位。

线程的状态

NEW（新建）、RUNNABLE（可运行）、BLOCKED（阻塞）、WAITING（等待）、TIMED_WAITING（定时等待）、TERMINATED（终止）

wait和sleep区别

①sleep是Thread的静态方法，wait是Object的方法任何对象实例都能调用
②sleep不会释放锁也不会占用锁。wait会释放锁，但调用前提是当前线程有锁
③都可以被interrupted方法中断

并发与并行

解释一：并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生。
解释二：并行是在不同实体上的多个事件，并发是在同一实体上的多个事件。
解释三：在一台处理器上“同时”处理多个任务，在多台处理器上同时处理多个任务。

并发：指的是多个事情，在同一时间段内同时发生了，多个任务之间是互相抢占资源的。
并行：指的是多个事情，在同一时间点上同时发生了，多个任务之间是不互相抢占资源的。

只有在多CPU的情况中，才会发生并行。否则，看似同时发生的事情，其实都是并发执行的。

Lock 和 Synchronized

①Synchronized是Java关键字，是同步锁。可修饰代码块、方法（不被子类继承）、静态方法、类
②发生异常会自动释放锁，如果被阻塞会一直无限期等待
③synchronized实现同步的基础：Java中的每一个对象都可以作为锁。具体表现为以下3种形式。
对于普通同步方法，锁是当前实例对象。
对于静态同步方法，锁是当前类的class对象。
对于同步方法块，锁是Synchonized括号里配置的对象。

①Lock是一个接口，通过这个接口的实现类可以实现同步访问，必须要用户手动释放锁，如果不释放会发生死锁。
②Lock可以让等待锁的线程响应中断，Synchronized却不行，等待线程会一直等待下去
③Lock可以知道有没有成功获取锁
④Lock可以提高多个线程进行读操作的效率

线程间的通信 等待/通知

①关键字Synchronized通过wait()/notify()两个方法实现等待/通知。
②Lock锁的newCondition()方法返回Condition对象，Condition类也可以实现等待/通知。

区别：
notify()随机唤醒，使用Condition可以选择性通知，condition比较常用的两个方法：
• await()会使当前线程等待,同时会释放锁,当其他线程调用 signal()时,线程会重新获得锁并继续执行。
• signal()用于唤醒一个等待的线程。

Lock 和 ReadWriteLock 接口

Lock的实现类ReentrantLock可重入锁
ReadWriteLock的实现类ReentrantReadWriteLock可重入读写锁，读写锁分开，从而使得线程可以同时进行读操作
注意：
有一个线程占用读锁，其他线程申请写锁会等待读锁释放
有一个线程占用写锁，其它线程申请写锁或读锁会一直等待释放写锁

集合的线程安全

Vector

所有的方法，都是通过synchronized修饰，方法锁，实际也是对象锁，安全

Collections

Collections 提供了方法 synchronizedList 保证 list 是同步线程安全的
都是通过mutex对象加锁，一样，效率和Vector一样低

CopyOnWriteArrayList（重点）

写时复制的方法，来控制的读写分离。但是存在的问题就是，会出现脏读的现象

Callable&Future 接口

创建线程的方法，一种是通过Threa类，另一种使用Runnable创建线程，无法使线程返回结果，而Callable可以。

Callable接口

Runnable只需要实现不返回任何内容的run()方法，对于Callable需要实现完成时返回结果的call()方法。
call()方法可以引发异常，而run()不能
new Thread(Runnable r)不能直接替换Runnable，因为Thread类构造方法没有Callable

Future接口 实现类 FutureTask

当 call()方法完成时，结果必须存储在主线程已知的对象中，以便主线程可以知道该线程返回的结果。为此，可以使用 Future 对象。

在主线程中需要执行比较耗时的操作时，但又不想阻塞主线程时，可以把这些作业交给 Future 对象在后台完成
一般 FutureTask 多用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果
get 方法而获取结果只有在计算完成时获取，否则会一直阻塞直到任务转入完成状态，然后会返回结果或者抛出异常

public class CallableDemo {
    static class Mythread1 implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程进入了run方法");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    static class Mythread2 implements Callable{
        @Override
        public Long call() throws Exception {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程进入了call方法,开始准备睡觉");
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"睡醒了");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return System.currentTimeMillis();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Runnable runnable = new Mythread1();
        Callable callable = new Mythread2();
        FutureTask<Long> futureTask = new FutureTask<Long>(callable);
        //线程一
        new Thread(runnable,"线程一").start();
        //线程二
        new Thread(futureTask,"线程二").start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Long result = futureTask.get(); // 阻塞等待计算结果
            System.out.println(result);
        }
    }
}
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