概念


进程：进行中的应用程序。属于CPU分配资源的最小单位

线程：线程包含在进程之中的，一个进程至少包含一个线程，线程是CPU执行的最小单位

线程是CPU进行运算调度的最小单位

同步：按照一定次序，有序执行，先来后到

异步：同时执行，互不影响

并行：多个CPU同时执行多个任务

并发：一个CPU执行多个任务，不同时

多线程和主线程

单线程：只有一个线程，代码顺序执行，操作具有原子性，但容易出现代码阻塞（页面假死）。

单任务进程及单线程效率是最高的，因为CPU没有任何进程及线程的切换开销。

多线程：有多个线程，线程间独立运行，能有效地避免代码阻塞，并且提高程序的运行性能

如果在一个进程中同时运行了多个线程，用来完成不同的工作，则称之为“多线程”

多线程的出现主要为了解决IO设备的读写速度往往比CPU的处理速度慢造成的单线程程序运行阻塞问题

单核CPU下，多个线程交替占用CPU资源，而非真正的并行执行

多线程好处:

充分利用CPU的资源、简化编程模型、带来良好的用户体验

main方法底层是由main线程来负责执行的，main线程也叫主线程

线程的五种状态

创建===》就绪===》运行===》阻塞===》死亡

线程的生命周期即上述五种状态

影响生命周期的方法

sleep     wait     notify     yeild     join     start

线程的创建方式

1.继承Thread类，重写run()方法，使用start方法开启线程

2.实现Runnable接口，创建Thread对象，使用Thread对象调用start方法开启线程

3.实现Callable接口

1和2创建方式的问题：     1.无法获取子线程的返回值。          2.run方法不可以抛出异常

Runnable接口和Callable接口的区别：

两者都能用来创建线程，但是实现Callable接口的线程能返回执行结果，而实现Runnable接口的线程不能返回结果；而且Callable通常需要和Future结合使用，用于获取异步计算结果。


4.线程池创建

实现线程安全的方法

线程安全：多个线程操作同一资源，可能会引发资源重复的问题

条件：1.多线程         2.操作同一资源                  3.对资源更改    

积极避免这种现象

实现：

1.通过同步代码块解决线程安全问题

2.通过同步方法来实现线程安全

3.使用lock锁实现线程安全

生产者和消费者模型

实现线程的动态平衡

wait和notify

会写生产者消费者模型代码

线程池

为什么要使用线程池

线程池就是一个管理线程的一种手段

作用：就是重用创建的线程，减少创建线程销毁线程造成资源浪费，形成资源隔离，提供了定时任务，周期执行任务，多个线程同时执行等功能。

springboot中维护线程池

1.配置线程池类，设置线程池参数。    ------    说这个就行

2.配置启动类

3.使用线程池

几种常见的线程池

FixedThreadPool：是一种有固定的长度的线程池，线程池里边没有非核心线程，当线程池中的线程没有被调用，线程会返回线程池中等待被调用。

CachedThreadPool：没有核心线程，只有非核心线程，需要的时候就创建，不需要的时候不会回到线程池中，会被回收。

ScheduleThreadPool：这种线程池是可以设置固定长度的核心线程，也有无限制的非核心线程，一般用来执行定时任务，以及周期性任务，核心线程不会被回收，非核心线程类会被回收。

SingleThreadPool:这个线程池只有一条线程来执行任务,不能设置固定长度。

为什么不建议使用JDK中自带的线程池

jdk自带的线程池的任务队列是无限大的，容易产生内存溢出

线程池的七大参数

核心线程数、最大线程数、空闲线程等待时间、空闲线程等待时间单位、工作队列、线程工厂、拒绝策略

线程池的五大状态

1、RUNNING        ---        running

(1)状态说明:线程池处在RUNNING状态时，能够接收新任务，以及对已添加的任务进行处理。

(2)状态切换:线程池的初始化状态是RUNNING。换句话说，线程池被一旦被创建，就处于RUNNING状态，

并且线程池中的任务数为0!

2、SHUTDOWN    ---        shutdown

(1)状态说明:线程池处在SHUTDOWN状态时，不接收新任务，但能处理已添加的任务。

(2)状态切换:调用线程池的shutdown(0接口时，线程池由RUNNING->SHUTDOWN。

3、STOP            ---        stop

(1)状态说明:线程池处在STOP状态时，不接收新任务，不处理已添加的任务，并且会中断正在处理的任务。

(2)状态切换:调用线程池的shutdownNow()接口时，线程池由(RUNNINGor SHUTDOWN)->STOP。

4、TIDYING        ---        tidying

(1)状态说明:当所有的任务已终止，ctl记录的”任务数量”为0，线程池会变为TIDYING状态。当线程池变为TIDYING状态时，会执行钩子函数terminated()。terminated()在ThreadPoolExecutor类中是空的，若用户想在线程池变为TIDYING时，进行相应的处理;可以通过重载terminated()函数来实现。

(2)状态切换:当线程池在SHUTDOWN状态下，阻塞队列为空并且线程池中执行的任务也为空时，就会由SHUTDOWN ->TIDYING.

当线程池在STOP状态下，线程池中执行的任务为空时，就会由STOP->TIDYING。

5、TERMINATED    ---        terminated

(1)状态说明:线程池彻底终止，就变成TERMINATED状态。

(2)状态切换:线程池处在TIDYING状态时，执行完terminated()之后，就会由TIDYING->TERMINATED。

线程池的4种拒绝策略

拒绝策略就是当所请求的线程数量大于线程池的核心线程数的时候，先把线程任务放到任务队列里边，如果阻塞队列满后，还有线程任务直到线程池的最大线程数后，才会开启拒绝策略。

AbortPolicy策略:            该策略会直接抛出异常;丢弃任务并抛出异常

CallerRunsPolicy策略:        只要线程池未关闭,该策略直接在调用者线程中运行当前被放弃任务;

DiscardOledestPolicy策略:    丢弃最老的一个请求,也就是丢弃一个即将被执行的任务,并尝试再提交当前任务;

DiscardPolicy策略:        该策略丢弃无法处理的任务,不做任何处理

解决线程安全：锁

synchronized:互斥锁，同步锁

用法有三种：1.修饰代码块           2.修饰实例方法           3.修饰静态方法

锁的粒度，从小到大，实现同步的原理基于JVM

作用：1.原子性                 2.可见性                  3.有序性

原理：JVM中对象监视器（ObjectMonitor），获取锁-进入（Monitor Enter）,离开锁（Monitor Exit）,进入获取一次，会进行计数+1，离开1次，会-1.等为0时，才会释放锁

可重入锁：同一个线程，对于同一个锁，可以反复进入多次

加锁修改对象头

对象堆内存存储的内容


  •          对象头：锁的类型，GC，年龄，偏向锁等
  •            对象属性
  •              对齐字节


Lock

基于JDK实现 接口 实现类：ReentrantLock

原理：CAS+自旋 双向链表 计数值

公平锁：按次序，先来后到，非公平：竞争

CAS(比较并替换-乐观锁)和ABA

                 线程安全的情况下，当前线程加入到链表末尾

                 自旋 （AQS内部获取锁，自旋+CAS）

1.ABA:期望值为A,中间其他线程把期望值改成了B或者其他，最后又有线程改成了A,解决方案，在CAS的时候添加版本号

2.自旋消耗：如果自旋不成功，就会一直霸占CPU.必须有超时机制或者次数限制，特殊情况结束自旋。ConCurrentHashMap(1.8)

3.CAS只能单变量

AQS：AbstractQueuedSynchronizer

          实现公平和非公平锁，记录获取当前锁的线程对象

          lock:加锁--自旋+CAS

          addWaiter:添加到等待链表中

            unlock:释放锁 tryRelease 计数值-1

volatile：关键字

指令关键字，修饰的内容不会被编译器优化而省略

原子性（单次操作），可见性（线程间实时可见） ，有序性（禁止指令重排）

AtomicInteger

ThreadLocal

线程本地变量（线程副本），每个线程都有自己的变量，线程安全

原理：类似Map集合，Key:线程对象，Value:变量，Thread.currentThread()获取key,ThreadLocalMap Entry

内存泄漏：ThreadLocal内部使用的是弱引用+弱引用队列

           弱引用：GC运行回收对象，所以避免内存泄漏：用完之后调用remove