目录

  • 前言
  • 一、简介
    • 1、什么是JUC
  • 二、线程和进程
  • 三、Lock锁（重点）
  • 四、生产者和消费者问题
  • 五、8锁现象
  • 六、集合类不安全
  • 七、Callable（简单）
  • 八、常用的辅助类
    • 8.1 CountDownLatch
    • 8.2 CyclicBarrier
    • 8.3 SemaPhore
  • 九、读写锁
  • 十、阻塞队列
  • 十一、线程池（重点）
  • 十二、四大函数式接口（必须掌握）
  • 十三、流式计算
  • 十四、ForkJoin
  • 十五、异步回调
  • 十六、JMM
  • 十七、Volatile
  • 十八、彻底玩转单例模式
  • 十九、深入理解CAS
  • 二十、原子引用
  • 二十一、各种锁的理解
    • 21.1 公平锁
    • 21.2 可重入锁
    • 21.3 自旋锁
    • 21.4 死锁

前言

看狂神JUC并发编程的学习笔记

一、简介

1、什么是JUC

Java 5.0 提供了java.util.concurrent（简称JUC）包，在此包中增加了在并发编程中很常用的使用工具类，用于定义类似于线程的自定义子系统，包括线程池、异步IO和轻量级任务框架。提供可调的、灵活的线程池。还提供了设计用于多线程上下文中的Collection实现等。

以下为JUC的三个包

二、线程和进程

线程和进程

进程：例如：一个程序，QQ.exe，Music.exe 程序的集合；
线程：例如：开了一个Typora进程，里面有写字、自动保存等线程
一个进程往往可以包含多个线程，至少包含一个！

Java默认有几个线程？ 2 个 mian、GC
开启线程的方式：Thread、Runnable、Callable

Java真的可以开启线程吗 不可以！只能通过本地方法调用底层的c++，Java是无法直接操作硬件的。

 public synchronized void start() {/*** This method is not invoked for the main method thread or "system"* group threads created/set up by the VM. Any new functionality added* to this method in the future may have to also be added to the VM.** A zero status value corresponds to state "NEW".*/if (threadStatus != 0)throw new IllegalThreadStateException();/* Notify the group that this thread is about to be started* so that it can be added to the group's list of threads* and the group's unstarted count can be decremented. */group.add(this);boolean started = false;try {start0();started = true;} finally {try {if (!started) {group.threadStartFailed(this);}} catch (Throwable ignore) {/* do nothing. If start0 threw a Throwable thenit will be passed up the call stack */}}}//本地方法，底层的C++，Java无法直接操作硬件private native void start0();

并发、并行

并发编程：并发、并行

并发：多线程操作同一个资源；

  • CPU一核，模拟出来多线程。快速交替。

并行：多个人一起行走

  • CPU多核，多个线程可以同时执行；线程池

获取CPU的核数:

package com.radish.demo01;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-28 11:18*/
public class Test1 {public static void main(String[] args) {//获取CPU的核数//CPU密集型，IO密集型System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());}
}

并发编程的本质：充分利用CPU的资源

线程有几个状态

    public enum State {// 新生NEW,// 运行RUNNABLE,// 阻塞BLOCKED,// 等待，死死地等WAITING,// 超时等待TIMED_WAITING,// 终止TERMINATED;}

wait/sleep 区别

1、来自不同的类

wait=>Object
sleep=>Thread

2、关于锁的释放

wait会释放锁，sleep睡觉了，抱着锁睡觉，不会释放

3、使用范围不同

wait ：必须在同步代码块中
sleep：可以在任何地方睡

X 4、是否需要捕获异常

wait 不需要捕获异常

sleep 必须要捕获异常

三、Lock锁（重点）

传统 Synchronized

package com.radish.demo01;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-28 11:41*/
//基本的卖票例子/*** 真正的多线程开发，公司中的开发，降低耦合性* 线程就是一个单独的资源类，没有任何附属的操作* 1、属性、方法**/
public class SaleTicketDemo01 {public static void main(String[] args) {// 并发：多线程操作同一个资源类Ticket ticket = new Ticket();//@FunctionalInterface 函数式接口，jdk1.8 lambda表达式（参数）->{代码}new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 60; i++) {ticket.sale();}}, "A").start();new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 60; i++) {ticket.sale();}}, "B").start();new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 60; i++) {ticket.sale();}}, "C").start();}
}// 资源类 OOP
class Ticket{// 属性、方法private int number = 50;//卖票的方式//synchronized 本质：队列，锁public synchronized void sale(){if(number > 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+(number--)+"票，剩余"+number);}}
}

Lock接口



公平锁：十分公平，先来后到

非公平锁：十分不公平：可以插队（默认）

package com.radish.demo01;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-28 11:41*/
//基本的卖票例子import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** 真正的多线程开发，公司中的开发，降低耦合性* 线程就是一个单独的资源类，没有任何附属的操作* 1、属性、方法*/
public class SaleTicketDemo02 {public static void main(String[] args) {// 并发：多线程操作同一个资源类Ticket2 ticket = new Ticket2();//@FunctionalInterface 函数式接口，jdk1.8 lambda表达式（参数）->{代码}new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 40; i++) ticket.sale(); }, "A").start();new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 40; i++) ticket.sale(); }, "B").start();new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 40; i++) ticket.sale(); }, "C").start();}
}// Lock三部曲：
// 1、new ReentrantLock();
// 2、lock.lock();   //加锁
// 3、finally=> lock.unlock(); //解锁
class Ticket2{// 属性、方法private int number = 50;Lock lock = new ReentrantLock();//卖票的方式//synchronized 本质：队列，锁public void sale(){lock.lock();    // 加锁try {//业务代码if(number > 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+(number--)+"票，剩余"+number);}}catch (Exception e){}finally {lock.unlock();  // 解锁}}//对象//class
}

Synchronized和Lock区别

  • Synchronized 内置的java关键字，Lock是一个Java类
  • Synchronized 无法判断获取锁的状态，Lock 可以判断会否获取到了锁
  • Synchronized 会自动释放锁，lock必须要手动解锁！如果不释放锁，死锁
  • Synchronized 线程1（获得锁，阻塞）、线程2（等待，傻傻的等）；Lock锁就不一定会等待下去；
  • Synchronized 可重入锁，不可以中断的，非公平；Lock，可重入锁，可以 判断锁，非公平（可以自己设置）；
  • Synchronized 适合锁少量的代码同步问题，Lock 适合锁大量的同步代码！

锁是什么，如何判断锁的是谁！

四、生产者和消费者问题

生产者和消费者问题 Synchronized版

package com.radish.pc;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-28 13:09* 线程之间的通信问题：生产者和消费者问题  等待唤醒，通知唤醒* 线程交替执行   A  B 操作同一个变量 num=0* A num+1* B num-1*/
public class A {public static void main(String[] args) {Data data = new Data();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {try {data.increment();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"A").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {try {data.decrement();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"B").start();}
}// 判断等待，业务，通知
class Data{//数字 资源类private int number = 5;//+1public synchronized void increment() throws InterruptedException {if (number != 0) {// 等待this.wait();}number++;System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+number);// 通知其他线程，我+1完毕了this.notifyAll();}//-1public synchronized void decrement() throws InterruptedException {if (number == 0) {// 等待this.wait();}number--;System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+number);// 通知其他线程，我-1完毕了this.notifyAll();}
}

问题存在：A,B,C,D 4个线程！虚假唤醒


if 改为 while

生产者和消费者问题 JUC版

通过Lock 找到 Condition


代码实现

package com.radish.pc;import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-28 13:42*/
public class B {public static void main(String[] args) {Data2 data = new Data2();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {try {data.increment();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"A").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {try {data.decrement();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"B").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {try {data.increment();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"C").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {try {data.decrement();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"D").start();}
}// 判断等待，业务，通知
class Data2{//数字 资源类private int number = 0;Lock lock = new ReentrantLock();Condition condition = lock.newCondition();//condition.await();      // 等待//condition.signalAll();  // 唤醒全部//+1public void increment() throws InterruptedException {lock.lock();try {//业务代码while (number != 0) {// 等待condition.await();}number++;System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+number);// 通知其他线程，我+1完毕了condition.signalAll();}catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {lock.unlock();}}//-1public void decrement() throws InterruptedException {lock.lock();try {while (number == 0) {// 等待condition.await();}number--;System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+number);// 通知其他线程，我-1完毕了condition.signalAll();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}
}

任何一个新技术，绝对不是仅仅只是覆盖原来的技术，优势或补充！

Condition 精准通知和唤醒线程


代码测试：

package com.radish.pc;import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-28 14:00* A执行完调用B B执行完调用C C执行完调用A*/
public class C {public static void main(String[] args) {Data3 data3 = new Data3();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {data3.printA();}},"A").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {data3.printB();}},"B").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i < 10; i++) {data3.printC();}},"C").start();}
}class Data3{    //资源类 lockprivate Lock lock = new ReentrantLock();private Condition condition1 = lock.newCondition();private Condition condition2 = lock.newCondition();private Condition condition3 = lock.newCondition();private int number = 1;public void printA(){lock.lock();try {//业务代码 判断-> 执行-> 通知while (number != 1){//等待condition1.await();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>AAAAA");// 唤醒指定的人：Bnumber = 2;condition2.signal();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}};public void printB(){lock.lock();try {//业务代码 判断-> 执行-> 通知while (number != 2){condition2.await();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>BBBBB");number = 3;condition3.signal();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}};public void printC(){lock.lock();try {//业务代码 判断-> 执行-> 通知while (number != 3){condition3.await();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>CCCCC");number = 1;condition1.signal();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}};
}

五、8锁现象

如何判断锁的是谁！永远的知道什么锁，锁到底锁的是谁！
深刻理解我们的锁

package com.radish.lock8;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 9:08* 8锁，就是关于锁的8个问题* 1、标准情况下，两个线程先打印  发短信还是打电话？ 1/发短信 2/打电话* 2、sendSms延迟4秒，两个线程先打印  发短信还是打电话？ 1/发短信 2/打电话*/
public class Test1 {public static void main(String[] args) {Phone phone = new Phone();new Thread(()->{phone.sendSms();},"A").start();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}new Thread(()->{phone.call();},"B").start();}
}class Phone {// synchronized 锁的对象是方法的调用者// 两个方法用的是同一个锁，谁先拿到谁执行public synchronized void sendSms(){try {TimeUnit.SECONDS.sleep(4);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("发短信");}public synchronized void call(){System.out.println("打电话");}
}

package com.radish.lock8;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 9:08* 3、增加了一个hello普通方法，先执行发短信还是hello  普通方法* 4、两个对象，两个同步方法  发短信还是打电话  打电话 (对象不同)*/
public class Test2 {public static void main(String[] args) {//两个对象Phone2 phone1 = new Phone2();Phone2 phone2 = new Phone2();new Thread(()->{phone1.sendSms();},"A").start();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}new Thread(()->{phone2.call();},"B").start();}
}class Phone2 {// synchronized 锁的对象是方法的调用者// 两个方法用的是同一个锁，谁先拿到谁执行public synchronized void sendSms(){try {TimeUnit.SECONDS.sleep(4);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("发短信");}public synchronized void call(){System.out.println("打电话");}// 这里没有锁！不是同步方法，不受锁的影响public void hello(){System.out.println("hello");}
}

package com.radish.lock8;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 9:08* 5、增加两个静态的同步方法,只有一个对象  发短信还是打电话先？ 发短信* 6、两个对象！ 增加两个静态的同步方法,只有一个对象  发短信还是打电话先？ 发短信*/
public class Test3 {public static void main(String[] args) {//两个对象Phone3 phone1 = new Phone3();Phone3 phone2 = new Phone3();new Thread(()->{phone1.sendSms();},"A").start();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}new Thread(()->{phone2.call();},"B").start();}
}//Phone3唯一的一个class对象
class Phone3 {// synchronized 锁的对象是方法的调用者// static 静态方法// 类一加载就有了！ 锁的是Classpublic static synchronized void sendSms(){try {TimeUnit.SECONDS.sleep(4);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("发短信");}public static synchronized void call(){System.out.println("打电话");}
}

package com.radish.lock8;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 9:08* 7、1个静态同步方法，1个普通同步方法，一个对象。 先打印发短信还是打电话  打电话！* 8、1个静态同步方法，1个普通同步方法，两个对象。 先打印发短信还是打电话  打电话！*/
public class Test4 {public static void main(String[] args) {//两个对象Phone4 phone1 = new Phone4();Phone4 phone2 = new Phone4();new Thread(()->{phone1.sendSms();},"A").start();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}new Thread(()->{phone2.call();},"B").start();}
}//Phone3唯一的一个class对象
class Phone4 {// 静态的同步方法 锁的是Class类模板public static synchronized void sendSms(){try {TimeUnit.SECONDS.sleep(4);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("发短信");}// 普通的同步方法 锁的是调用者public synchronized void call(){System.out.println("打电话");}
}

小结

new this 具体的一个手机
static Class 唯一的一个模板

六、集合类不安全

List不安全

package com.radish.unsafe;import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 9:43*/
//java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常！
public class ListTest {public static void main(String[] args) {// 并发下ArrayList不安全/*** 解决方案：* 1、List<Object> list = new Vector<>();* 2、List<Object> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());* 3、List<Object> list = new CopyOnWriteArrayList<>();*/// CopyOnWrite 写入时复制 COW 计算机程序设计领域的一种优化策略// 多个线程调用的时候，list，读取的时候是固定的，写入（覆盖）// 在写入的时候避免覆盖，造成数据问题// 读写分离// CopyOnWriteArrayList 比 Vector 牛逼在哪里// CopyOnWriteArrayList的方法用lock锁，而Vector用synchronizedList<Object> list = new CopyOnWriteArrayList<>();for (int i = 0; i < 1000; i++) {new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));System.out.println(list);},String.valueOf(i+1)).start();}}
}

Set 不安全

package com.radish.unsafe;import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 10:06* 同理可证 ConcurrentModificationException* 1、Set<Object> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());* 2、Set<Object> set = new CopyOnWriteArraySet<>();*/
public class SetTest {public static void main(String[] args) {//        Set<Object> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());Set<Object> set = new CopyOnWriteArraySet<>();for (int i = 0; i < 30; i++) {new Thread(()->{set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));System.out.println(set);},String.valueOf(i)).start();}}
}

hashSet 底层是什么？

public HashSet() {map = new HashMap<>();
}
//add set 本质就是 map key是无法重复的！
public boolean add(E e) {return map.put(e, PRESENT)==null;
}private static final Object PRESENT = new Object(); // 不变的值

IO、集合类、常用类

HashMap 不安全

回顾Map的基本操作

package com.radish.unsafe;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 10:18**/
public class MapTest {public static void main(String[] args) {// map是这样用的吗？   不是，工作中不用 HashMap// 默认等价于什么？ new HashMap<>(16, 0.75);
//        Map<String, Object> map = new HashMap<>();Map<String, Object> map = new ConcurrentHashMap<>();for (int i = 0; i < 30; i++) {new Thread(()->{map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));System.out.println(map);},String.valueOf(i+1)).start();}}
}

七、Callable（简单）

多线程的第三种创建方式

1、可以有返回值
2、可以抛出异常
3、方法不同，run()/call()

代码测试



package com.radish.callable;import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 10:57*/
public class CallableTest {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {// new Thread(new Runnable()).start();// new Thread(new FutureTask<V>()).start();// new Thread(new FutureTask<V>(Callable)).start();new Thread().start();   //怎么启动callableMyThread myThread = new MyThread();FutureTask futureTask = new FutureTask(myThread);//适配类new Thread(futureTask, "A").start();new Thread(futureTask, "B").start();  //结果会被缓存，效率高 会打印1个callInteger o = (Integer) futureTask.get(); // 这个get方法可能会产生阻塞！把它放到最后System.out.println(o);}
}class MyThread implements Callable<Integer> {@Overridepublic Integer call() throws Exception {System.out.println("call()");   //耗时的操作return 1024;}
}

细节：
1、有缓存
2、结果可能需要等待，会阻塞！

八、常用的辅助类

8.1 CountDownLatch

package com.radish.add;import java.util.concurrent.CountDownLatch;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 11:26*/
public class CountDownLatchDemo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 总数是6  必须要执行任务的时候，再使用CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);for (int i = 0; i < 6; i++) {new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"Go out");countDownLatch.countDown();},String.valueOf(i)).start();}countDownLatch.await(); //等待计数器归零，然后再向下执行System.out.println("Close door");}
}

原理：
countDownLatch.countDown(); //数量-1
countDownLatch.await(); //等待计数器归零，然后再向下执行
每次有线程调用countDown()数量-1，假设计数器变为0，countDownLatch.await() 就会被唤醒，继续执行！

8.2 CyclicBarrier


加法计数器

package com.radish.add;import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 11:39*/
public class CycliBarrierDemo {public static void main(String[] args) {/*** 集齐7颗龙珠召唤神龙*///召唤龙珠的线程CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(7, ()->{System.out.println("召唤神龙成功");});for (int i = 0; i < 7; i++) {final int temp = i;// lambda能操作到 i 吗new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"收集了"+(temp+1)+"星龙珠");try {cyclicBarrier.await();  //等待} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (BrokenBarrierException e) {e.printStackTrace();}}).start();}}
}

8.3 SemaPhore

semaphore 信号量


抢车位！
6车—3个停车位
654
456

package com.radish.add;import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 11:45*/
public class SemaPhoreDemo {public static void main(String[] args) {// 线程数量：停车位Semaphore semaphore = new Semaphore(3);for (int i = 0; i < 6; i++) {new Thread(()->{// acquire 得到try {semaphore.acquire();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到车位");TimeUnit.SECONDS.sleep(2);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"离开车位");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {semaphore.release();// release 释放}},String.valueOf(i+1)).start();}}
}

semaphore.acquire(); 获得，假设如果已经满了，等待，等待被释放为止！
semaphore.release();释放，会将当前的信号量释放+1，然后唤醒等待的线程！
作用：多个共享资源互斥的使用！并发限流，控制最大的线程数！

九、读写锁

ReadWriteLock

package com.radish.rw;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 16:59* 独占锁(写锁) 一次只能被一个线程占有* 共享锁(读锁) 多个线程可以同时占有* ReadWriteLock* 读-读  可以共存* 读-写  不能共存* 写-写  不能共存*/
public class ReadWriteLockDemo {public static void main(String[] args) {MyCacheLock myCache = new MyCacheLock();//写入for (int i = 1; i <= 5; i++) {final int temp = i;new Thread(()->{myCache.put(temp+"",temp+"");},String.valueOf(i)).start();}//读取for (int i = 1; i <= 5; i++) {final int temp = i;new Thread(()->{myCache.get(temp+"");},String.valueOf(i)).start();}}
}/*** 自定义缓存*/
class MyCache{private volatile Map<String,Object> map = new HashMap<>();//存，写public void put(String key, Object value){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入"+key);map.put(key, value);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK"+key);}//取，读public void get(String key){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取"+key);Object o = map.get(key);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取OK"+key);}
}class MyCacheLock{private volatile Map<String,Object> map = new HashMap<>();// 读写锁：更加细粒度的控制private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();//存，写入的时候，只希望同时只有一个线程写public void put(String key, Object value){readWriteLock.writeLock().lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入"+key);map.put(key, value);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK"+key);}   finally {readWriteLock.writeLock().unlock();}}//取，读，所有人都可以读！public void get(String key){readWriteLock.readLock().lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取"+key);Object o = map.get(key);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取OK"+key);} finally {readWriteLock.readLock().unlock();}}
}

十、阻塞队列



BlockingQueue不是新东西


什么情况下我们会使用 阻塞队列：多线程并发处理，线程池！

学会使用队列
添加、移除

四组API

方式 抛出异常 有返回值,不抛出异常 阻塞 等待 超时等待
添加 add offer() pull() offer(,)
移除 remove poll() take() poll(,)
检测队首元素 element peek - - 
package com.radish.bq;import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-30 18:52*/
public class Test {public static void main(String[] args) {test1();}/*** 抛出异常*/public static void test1(){//队列大小ArrayBlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);System.out.println(blockingQueue.add("a"));System.out.println(blockingQueue.add("b"));System.out.println(blockingQueue.add("c"));//IllegalStateException: Queue full 抛出异常 队列已满//System.out.println(blockingQueue.add("d"));System.out.println(blockingQueue.remove());System.out.println(blockingQueue.remove());System.out.println(blockingQueue.remove());//NoSuchElementException 抛出异常 没有元素//System.out.println(blockingQueue.remove());}
}

/*** 有返回值，没有异常*/
public static void test2(){// 队列大小ArrayBlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);System.out.println(blockingQueue.offer("a"));System.out.println(blockingQueue.offer("b"));System.out.println(blockingQueue.offer("c"));//System.out.println(blockingQueue.offer("d"));   //false 不抛出异常System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());//System.out.println(blockingQueue.poll()); //null 不抛出异常
}

/**
* 等待、阻塞（一直阻塞）
*/
public static void test3() throws InterruptedException {// 队列大小ArrayBlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);blockingQueue.put("a");blockingQueue.put("b");blockingQueue.put("c");//blockingQueue.put("d"); //队列没有位置了，一直阻塞System.out.println(blockingQueue.take());System.out.println(blockingQueue.take());System.out.println(blockingQueue.take());System.out.println(blockingQueue.take());   //没有这个元素 一直阻塞
}

SynchronousQueue 同步队列

没有容量，
进去一个元素，必须等待取出来之后，才能再往里面放一个元素！
put、take

package com.radish.bq;import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-31 21:00* 同步队列* 和其他的BlockingQueue 不一样， SynchronousQueue 不存储元素* put了一个元素，必须从里面先take取出来，否则不能在put进去*/
public class SynchronousQueueDemo {public static void main(String[] args) {SynchronousQueue<String> synchronousQueue = new SynchronousQueue<>(); //同步队列new Thread(()->{try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put 1");synchronousQueue.put("1");System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put 2");synchronousQueue.put("2");System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put 3");synchronousQueue.put("3");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"t1").start();new Thread(()->{try {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+synchronousQueue.take());TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+synchronousQueue.take());TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+synchronousQueue.take());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"t1").start();}
}

十一、线程池（重点）

线程池：三大方法、7大参数、4种拒绝策略

池化技术

程序的运行，本质：占用系统的资源！优化资源的使用！ => 池化技术

线程池、连接池、内存池、对象池… 创建和销毁。十分浪费资源。

池化技术：事先准备好一些资源，有人要用，就来我这里拿，用完之后还给我。

线程池的好处：

1、降低资源消耗

2、提高响应效率

3、方便管理

线程复用、可以控制最大并发数、管理线程

线程

package com.radish.pool;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-31 21:43*/
// Executors 工具类、3大方法public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//        ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();//单个线程
//        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 创建一个固定的线程池的大小ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();// 可伸缩的，遇强则强，遇弱则弱try {for (int i = 0; i < 10; i++) {// 使用了线程池之后，要使用线程池创建线程threadPool.execute(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 线程池用完，程序结束，关闭线程池threadPool.shutdown();}}
}

七大参数

源码分析

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {return new FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}//本质：ThreadPoolExecutor()public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,    // 核心线程池大小int maximumPoolSize, // 最大核心线程池大小long keepAliveTime,  // 超时了没有人调用就会释放TimeUnit unit,   // 超时单位BlockingQueue<Runnable> workQueue,  // 阻塞队列ThreadFactory threadFactory,  // 线程工厂，创建线程的，一般不用动RejectedExecutionHandler handler // 拒绝策略) {if (corePoolSize < 0 ||maximumPoolSize <= 0 ||maximumPoolSize < corePoolSize ||keepAliveTime < 0)throw new IllegalArgumentException();if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)throw new NullPointerException();this.acc = System.getSecurityManager() == null ?null :AccessController.getContext();this.corePoolSize = corePoolSize;this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;this.workQueue = workQueue;this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);this.threadFactory = threadFactory;this.handler = handler;
}


手动创建一个线程池

package com.radish.pool;import java.util.concurrent.*;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-31 21:43*/
// Executors 工具类、3大方法/*** new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 银行满了，还有人进来，不处理这个人的，抛出异常* new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()  // 哪来的去哪里* new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()  // 队列满了，丢掉任务，不会抛出异常！* new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()  // 队列满了，尝试去和最早的竞争，也不会抛出异常*/public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//        ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();//单个线程
//        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 创建一个固定的线程池的大小
//        ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();// 可伸缩的，遇强则强，遇弱则弱// 自定义线程池！ 工作中只会使用 ThreadPoolExecutorExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(2,5,3,TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<>(3),Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()  // 队列满了，尝试去和最早的竞争，也不会抛出异常);try {// 最大承载：Deque+max// 超过 RejectedExecutionExceptionfor (int i = 1; i <= 9; i++) {// 使用了线程池之后，要使用线程池创建线程threadPool.execute(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 线程池用完，程序结束，关闭线程池threadPool.shutdown();}}
}

4种拒绝策略

/*** new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 银行满了，还有人进来，不处理这个人的，抛出异常* new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()  // 哪来的去哪里* new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()  // 队列满了，丢掉任务，不会抛出异常！* new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()  // 队列满了，尝试去和最早的竞争，也不会抛出异常*/

小结和扩展

池的最大的大小如何去设置

了解：IO密集型，CPU密集型：（调优）

package com.radish.pool;import java.util.concurrent.*;/*** @author: Radish* @date: 2020-10-31 21:43*/
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {// 自定义线程池！ 工作中只会使用 ThreadPoolExecutor// 最大线程该如何定义// 1、CPU密集型  几核，就定几，可以保持CPU的效率最高！// 2、IO密集型 > 判断你程序中十分耗IO的线程，// 程序  15个大型任务  io十分占用资源！// 获取CPU的核数System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(2,Runtime.getRuntime().availableProcessors(),3,TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<>(3),Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()  // 队列满了，尝试去和最早的竞争，也不会抛出异常);try {// 最大承载：Deque+max// 超过 RejectedExecutionExceptionfor (int i = 1; i <= 9; i++) {// 使用了线程池之后，要使用线程池创建线程threadPool.execute(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 线程池用完，程序结束，关闭线程池threadPool.shutdown();}}
}

十二、四大函数式接口（必须掌握）

函数式接口：只有一个方法的接口

Function函数式接口

@FunctionalInterface
public interface Runnable {public abstract void run();
}
// 泛型、枚举、反射
// lambda表达式、链式编程、函数式接口、Stream流式计算
// 超级多FunctionalInterface
// 简化编程模型，在新版本的框架底层大量应用
// foreach(消费者类的函数式接口)

代码测试

/*** @author: Radish* @date: 2020-11-01 0:36* Function 函数型接口，有一个输入参数，有一个输出* 只要是 函数型接口 可以 用lambda表达式简化*/
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//        Function<String, String> function = new Function<String, String>() {//            @Override
//            public String apply(String s) {//                return s;
//            }
//        };Function function = (s) -> {return s;};System.out.println(function.apply("radish"));}
}

断定型接口：有一个参数，返回值只能是布尔值！

/*** @author: Radish* @date: 2020-11-01 0:45* 断定型接口：有一个输入参数，返回值只能是 布尔值！*/
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {//        Predicate<String> predicate = new Predicate<String>() {//            @Override
//            public boolean test(String s) {//                return s.isEmpty();
//            }
//        };Predicate<String> predicate = (s)->{return s.isEmpty();};System.out.println(predicate.test("123"));}
}

Consumer：只有输入，没有返回值

/*** @author: Radish* @date: 2020-11-01 0:55* Consumer 消费型接口：只有输入，没有返回值*/
public class Demo03 {public static void main(String[] args) {//        Consumer<String> consumer = new Consumer<String>() {//            @Override
//            public void accept(String s) {//                System.out.println(s);
//            }
//        };Consumer<String> consumer = s -> { System.out.println(s); };consumer.accept("radish");}
}

Supplier 供给型接口：没有参数，只有返回值

/*** @author: Radish* @date: 2020-11-01 0:58* Supplier 供给型接口：没有参数，只有返回值*/
public class Demo04 {public static void main(String[] args) {//        Supplier<Integer> supplier = new Supplier<Integer>() {//            @Override
//            public Integer get() {//                return 1024;
//            }
//        };Supplier<Integer> supplier = ()->{return 1024;};System.out.println(supplier.get());}
}

十三、流式计算

什么是Stream流式计算

大数据：存储+计算

集合、MySQL本质就是用来存储东西的；

计算都应该交给流来操作！

十四、ForkJoin

什么是ForkJoin

ForkJoin在JDK1.7，并行执行任务！提供效率。大数据量！

ForkJoin特点：工作窃取

这个里面维护的是双端队列

ForkJoin 操作


package com.radish.forkjoin;import java.util.concurrent.RecursiveTask;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-01 15:06* 求和计算任务：* 如何使用 forkjoin* 1、forkjoinPool 通过它来执行* 2、计算任务 forkjoinPool.execute(ForkJoinTask task)* 3、计算列要继承 ForkJoinTask*/
public class ForkJoinDemo extends RecursiveTask<Long> {private Long start;private Long end;//临界值private Long temp = 10000L;public ForkJoinDemo(Long start, Long end){this.start = start;this.end = end;}//计算方法@Overrideprotected Long compute() {if (end -start < temp) {Long sum = 0L;for (Long i = start; i <= end; i++) {sum += i;}return sum;}else { //forkjoin 递归long middle = (start + end) / 2;    //中间值ForkJoinDemo task1 = new ForkJoinDemo(start, middle);task1.fork();   // 拆分任务，把任务压入线程队列ForkJoinDemo task2 = new ForkJoinDemo(middle+1, end);task2.fork();   // 拆分任务，把任务压入线程队列return task1.join() + task2.join();}}
}

测试类

package com.radish.forkjoin;import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.stream.LongStream;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-01 15:28*/
public class Test {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {//        test1();    //时间5960
//        test2();    //时间9086test3();    //时间766}//普通程序员public static void test1(){Long sum = 0L;long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 1; i <= 10_0000_0000; i++) {sum += i;}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("sum="+sum+" 时间"+(end-start));}// 会使用ForkJoinpublic static void test2() throws ExecutionException, InterruptedException {long start = System.currentTimeMillis();ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinDemo(0L, 10_0000_0000L);ForkJoinTask<Long> submit = forkJoinPool.submit(task);// 提交任务Long sum = submit.get();long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("sum="+sum+" 时间"+(end-start));}// Stream 并行流public static void test3(){long start = System.currentTimeMillis();long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 10_0000_0000L).parallel().reduce(0, Long::sum);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("sum="+sum+" 时间"+(end-start));}
}

十五、异步回调

Future 设计的初衷：对将来的某个事件的结果进行建模

package com.radish.future;import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-10 9:55* 异步调用* // 异步执行* // 成功回调* // 失败回调*/
public class Demo01 {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {// 没有返回值的 runAsync 异步回调
//        CompletableFuture<Void> completableFuture = CompletableFuture.runAsync(()->{//            try {//                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
//            } catch (InterruptedException e) {//                e.printStackTrace();
//            }
//            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"runAsync=>Void");
//        });
//        System.out.println("11111");
//        completableFuture.get();    //获取阻塞执行结果CompletableFuture<Integer> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"supplyAsync=>Integer");int i = 10/0;return 1024;});System.out.println(completableFuture.whenComplete((t,u)->{System.out.println("t=>"+t);    // 正常返回的结果System.out.println("u=>"+u);    // 异常信息：java.lang.ArithmeticException: / by zero}).exceptionally((e)->{System.out.println(e.getMessage());return 233; //可以获取到错误的返回结果}));}
}

十六、JMM

请你谈谈对Volatile的理解

Volatile 是Java虚拟机提供 轻量级的同步机制

1、保证可见性

2、不保证原子性

3、禁止指令重排

什么是JMM

JMM：Java内存模型，不存在的东西，概念！约定！

关于JMM的一些同步约定

1、线程解锁前，必须把共享变量立刻刷回主存。

2、线程加锁前，必须读取主存中的最新值到工作内存中。

3、加锁和解锁是同一把锁。

线程： 工作内存、主内存

8种操作：


内存交互操作有8种，虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的，不可在分的（对于double和long类型的变量来说，load、store、read和write操作在某些平台上允许例外）

  • lock （锁定）：作用于主内存的变量，把一个变量标识为线程独占状态
  • unlock （解锁）：作用于主内存的变量，它把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才可以被其他线程锁定
  • read （读取）：作用于主内存变量，它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中，以便随后的load动作使用
  • load （载入）：作用于工作内存的变量，它把read操作从主存中变量放入工作内存中
  • use （使用）：作用于工作内存中的变量，它把工作内存中的变量传输给执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值，就会使用到这个指令
  • assign （赋值）：作用于工作内存中的变量，它把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中
  • store （存储）：作用于主内存中的变量，它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中，以便后续的write使用
  • write 　（写入）：作用于主内存中的变量，它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中

JMM对这八种指令的使用，制定了如下规则：

  • 不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load，使用了store必须write
  • 不允许线程丢弃他最近的assign操作，即工作变量的数据改变了之后，必须告知主存
  • 不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存
  • 一个新的变量必须在主内存中诞生，不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是怼变量实施use、store操作之前，必须经过assign和load操作
  • 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后，必须执行相同次数的unlock才能解锁
  • 如果对一个变量进行lock操作，会清空所有工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，必须重新load或assign操作初始化变量的值
  • 如果一个变量没有被lock，就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量
  • 对一个变量进行unlock操作之前，必须把此变量同步回主内存

问题：程序不知道主内存的值已经被修改过了

十七、Volatile

1、保证可见性

package com.radish.tvolatile;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-10 10:47*/
public class JMMDemo {// 不加volatile 程序就会死循环！// 加volatile 可以保证可见性private volatile static int num = 0;public static void main(String[] args) {new Thread(()->{ //线程1 对主内存的变化不知道的while (num == 0){}}).start();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}num = 1;System.out.println(num);}
}

2、不保证原子性

原子性：不可分割

线程A在执行任务的时候，不能被打扰，也不能分割。要么同时成功，要么同时失败。

package com.radish.tvolatile;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-10 10:57* 不保证原子性*/
public class VDemo02 {private volatile static int num = 0;public static void add(){num++;}public static void main(String[] args) {for (int i = 1; i <= 20; i++) {new Thread(()->{for (int j = 0; j < 1000; j++) {add();}}).start();}// 存活的线程数>2while (Thread.activeCount() > 2) {Thread.yield(); //礼让}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + num);}
}

如果不加 lock 和 synchronized，怎么样保证原子性


package com.radish.tvolatile;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-10 10:57* 不保证原子性*/
public class VDemo02 {private volatile static AtomicInteger num = new AtomicInteger();public static void add(){//        num++;  //不是一个原子性操作num.getAndIncrement(); // AtomicInteger+1 方法，CAS}public static void main(String[] args) {for (int i = 1; i <= 20; i++) {new Thread(()->{for (int j = 0; j < 1000; j++) {add();}}).start();}// 存活的线程数>2while (Thread.activeCount() > 2) {Thread.yield(); //礼让}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + num);}
}

这些类的底层都直接和操作系统挂钩！在内存中修改值！Unsafe类是一个很特殊的存在！

指令重排

什么是 指令重排：你写的程序，计算机并不是按照你写的那样去执行

源代码–>编译器优化的重排–>指令并行也可能会重排–>内存系统也会重排–>执行

处理器在进行指令重排的时候，考虑：数据之间的依赖性！

int x = 1;  //1
int y = 2; //2
x = x + 5;    //3
y = x * x; //4//我们所期望的：1234  但是可能执行的时候会变成2134  1234
//不可能是  4123！

可能造成影响的结果：a b x y 这四个值默认都是0

线程A 线程B
x = a y = b
b = 1 a = 2

正常的结果：x=0, y=0；但是可能由于指令重排

线程A 线程B
b = 1 a = 2
x = a y = b

指令重排导致的诡异结果：x=2,y=1

volatile可以避免指令重排:

内存屏障。CPU指令。作用：

1、保证特定的操作的执行顺序！

2、可以保证某些变量的内存可见性（利用这些特性volatile实现了可见性）


Volatile 是可以保证可见性，不能保证原子性，由于内存屏障，可以保证避免指令重排的现象产生！

十八、彻底玩转单例模式

饿汉式、DCL懒汉式，深究！

饿汉式

package com.radish.single;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-11 9:52* 饿汉式单例*/
public class Hungry {//可能会浪费空间private byte[] data1 = new byte[1024 * 1024];private byte[] data2 = new byte[1024 * 1024];private byte[] data3 = new byte[1024 * 1024];private byte[] data4 = new byte[1024 * 1024];private Hungry() {}private final static Hungry HUNGRY = new Hungry();private final Hungry getInstance() {return HUNGRY;}
}

DCL懒汉式

package com.radish.single;import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-11 10:00* 懒汉式单例*/
public class LazyMan {private static boolean radish = false;private LazyMan(){synchronized (LazyMan.class) {if(radish == false) {radish = true;}else {throw new RuntimeException("不要试图使用反射破坏异常");}}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");}private volatile static LazyMan lazyMan;// 双重检测模式的 懒汉式单例 DCL懒汉式public static LazyMan getInstance(){if(lazyMan == null) {synchronized (LazyMan.class){if (lazyMan==null) {lazyMan = new LazyMan();    //不是一个原子性操作}}}return lazyMan;}//反射public static void main(String[] args) throws Exception {//        LazyMan instance = LazyMan.getInstance();Field radish = LazyMan.class.getDeclaredField("radish");radish.setAccessible(true);Constructor<LazyMan> declaredConstructor = LazyMan.class.getDeclaredConstructor(null);declaredConstructor.setAccessible(true);LazyMan instance = declaredConstructor.newInstance();radish.set(instance, false);LazyMan instance2 = declaredConstructor.newInstance();System.out.println(instance);System.out.println(instance2);}
}
/*** 1、分配内存空间* 2、执行构造方法，初始化对象* 3、把这个对象指向这个空间** 123* 132 A*     B // 此时lazyMan还没有完成构造*/

静态内部类

package com.radish.single;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-11 10:18* 静态内部类*/
public class Holder {private Holder(){}private static Holder getInstance(){return InnerClass.HOLDER;}public static class InnerClass {private static final Holder HOLDER = new Holder();}
}


jad反编译


枚举类型的最终反编译源码：

// Decompiled by Jad v1.5.8g. Copyright 2001 Pavel Kouznetsov.
// Jad home page: http://www.kpdus.com/jad.html
// Decompiler options: packimports(3)
// Source File Name:   EnumSingle.javapackage com.radish.single;public final class EnumSingle extends Enum
{public static EnumSingle[] values(){return (EnumSingle[])$VALUES.clone();}public static EnumSingle valueOf(String name){return (EnumSingle)Enum.valueOf(com/radish/single/EnumSingle, name);}private EnumSingle(String s, int i){super(s, i);}public EnumSingle getInstance(){return INSTANCE;}public static final EnumSingle INSTANCE;private static final EnumSingle $VALUES[];static {INSTANCE = new EnumSingle("INSTANCE", 0);$VALUES = (new EnumSingle[] {INSTANCE});}
}

十九、深入理解CAS

什么是CAS

大厂必须要深入研究底层！有所突破！修内功，操作系统，计算机网络原理

package com.radish.cas;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-11 11:15*/
public class CASDemo {// CAS compareAndSet：比较并交换public static void main(String[] args) {AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);// 期望、更新// public final boolean compareAndSet(int expect, int update)// 如果我期望的值达到了，那么就更新，否则，就不更新，CAS 是CPU的并发原语！System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));System.out.println(atomicInteger.get());System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));System.out.println(atomicInteger.get());}
}

Unsafe类




CAS：比较当前工作内存中的值和主内存中的值，如果这个值是期望的，那么则执行操作！如果不是就一直循环！

缺点：

1、循环会耗时

2、一次性只能保证一个共享变量的原子性

3、ABA问题

CAS：ABA问题（狸猫换太子）

package com.radish.cas;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-11 11:15*/
public class CASDemo {// CAS compareAndSet：比较并交换public static void main(String[] args) {AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);// 期望、更新// public final boolean compareAndSet(int expect, int update)// 如果我期望的值达到了，那么就更新，否则，就不更新，CAS 是CPU的并发原语！// ============= 捣乱的线程 ==============System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));System.out.println(atomicInteger.get());System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2021, 2020));System.out.println(atomicInteger.get());// ============= 期望的线程 ==============System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 6666));System.out.println(atomicInteger.get());}
}

二十、原子引用

解决ABA问题，引入原子引用！对应的思想：乐观锁

package com.radish.cas;import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-11 11:15*/
public class CASDemo {// CAS compareAndSet：比较并交换public static void main(String[] args) {//        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);AtomicStampedReference<Integer> integerAtomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(1, 1);new Thread(()->{int stamp = integerAtomicStampedReference.getStamp();System.out.println("a1=>"+stamp);try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(integerAtomicStampedReference.compareAndSet(1, 2,integerAtomicStampedReference.getStamp(), integerAtomicStampedReference.getStamp() + 1));System.out.println("a2=>"+integerAtomicStampedReference.getStamp());System.out.println(integerAtomicStampedReference.compareAndSet(2, 1,integerAtomicStampedReference.getStamp(), integerAtomicStampedReference.getStamp() + 1));System.out.println("a3=>"+integerAtomicStampedReference.getStamp());},"a").start();new Thread(()->{int stamp = integerAtomicStampedReference.getStamp();System.out.println("b1=>"+stamp);try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(integerAtomicStampedReference.compareAndSet(1, 6,integerAtomicStampedReference.getStamp(), integerAtomicStampedReference.getStamp() + 1));System.out.println("b1=>"+integerAtomicStampedReference.getStamp());},"b").start();}
}

注意：

Integer使用了对象缓存机制，默认范围是-128~127，推荐使用静态工厂方法valueOf获取对象实例，而不是new，因为valueOf使用缓存，而new一定会创建新的对象分配新的内存空间

二十一、各种锁的理解

21.1 公平锁

公平锁：非常公平，不能够插队，必须先来后到！

非公平锁：非常不公平，可以插队（默认都是非公平）

//默认非公平锁
public ReentrantLock() {sync = new NonfairSync();
}public ReentrantLock(boolean fair) {sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

21.2 可重入锁

Synchonized

package com.radish.lock;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-12 11:02* Synchronized*/
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {Phone phone = new Phone();new Thread(()->{phone.sms();},"A").start();new Thread(()->{phone.sms();},"B").start();}static class Phone{public synchronized void sms(){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sms");call(); //这里也有锁}public synchronized void call() {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"call");}}
}

Lock 版

package com.radish.lock;import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-12 11:09*/
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {Phone2 phone = new Phone2();new Thread(()->{phone.sms();},"A").start();new Thread(()->{phone.sms();},"B").start();}static class Phone2{Lock lock = new ReentrantLock();public void sms(){lock.lock(); // 细节问题：lock.lock(); lock.unlock(); //lock 锁必须配对，否则就会死在里面lock.lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "sms");call(); // 这里也有锁} catch (Exception e){e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();lock.unlock();}}public void call() {lock.lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"call");} catch (Exception e){e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}}
}

21.3 自旋锁


我们来自定义一个锁测试

package com.radish.lock;import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-12 11:20*/
public class SpinlockDemo {// int 0// Thread nullAtomicReference<Thread> atomicReference = new AtomicReference<>();// 加锁public void myLock() {Thread thread = Thread.currentThread();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==> mylock");// 自旋锁while (!atomicReference.compareAndSet(null, thread)) {}}// 解锁public void myUnLock() {Thread thread = Thread.currentThread();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==> myUnlock");atomicReference.compareAndSet(thread, null);}
}

测试

package com.radish.lock;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-12 11:28*/
public class TestSpinLock {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 底层使用的自旋锁CASSpinlockDemo lock = new SpinlockDemo();new Thread(()->{lock.myLock();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(5);} catch (Exception e){e.printStackTrace();} finally {lock.myUnLock();}},"T1").start();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);new Thread(()->{lock.myLock();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (Exception e){e.printStackTrace();} finally {lock.myUnLock();}},"T2").start();}
}

21.4 死锁


死锁测试，怎么排除死锁

package com.radish.lock;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-12 11:44*/
public class DeadLockDemo {public static void main(String[] args) {String lockA = "lockA";String lockB = "lockB";new Thread(new MyThread(lockA, lockB),"T1").start();new Thread(new MyThread(lockB, lockA),"T2").start();}
}class MyThread implements Runnable {private String lockA;private String lockB;public MyThread(String lockA, String lockB) {this.lockA = lockA;this.lockB = lockB;}@Overridepublic void run() {synchronized (lockA) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock:" + lockA+ "=>get" + lockB);try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (lockB) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock:" + lockB+ "=>get" + lockA);}}}
}
package com.radish.lock;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author: Radish* @date: 2020-11-12 11:44*/
public class DeadLockDemo {public static void main(String[] args) {String lockA = "lockA";String lockB = "lockB";new Thread(new MyThread(lockA, lockB),"T1").start();new Thread(new MyThread(lockB, lockA),"T2").start();}
}class MyThread implements Runnable {private String lockA;private String lockB;public MyThread(String lockA, String lockB) {this.lockA = lockA;this.lockB = lockB;}@Overridepublic void run() {synchronized (lockA) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock:" + lockA+ "=>get" + lockB);try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (lockB) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock:" + lockB+ "=>get" + lockA);}}}
}

解决问题

1、使用jps -l定位进程号


2、使用jstack找到死锁问题

面试，工作中！排查问题：

1、日志

2、堆栈

JUC并发编程学习笔记相关推荐

  1. 基于《狂神说Java》JUC并发编程--学习笔记

    前言: 本笔记仅做学习与复习使用,不存在刻意抄袭. -------------------------------------------------------------------------- ...

  2. JUC并发编程（java util concurrent）（哔站 狂神说java juc并发编程 摘录笔记）

    JUC并发编程(java util concurrent) 1.什么是JUC JUC并不是一个很神秘的东西(就是 java.util 工具包.包.分类) 业务:普通的线程代码 Thread Runna ...

  3. 【并发入门】Java 并发编程学习笔记

    注:该笔记主要记录自 B站 up主 遇见狂神说的个人空间_哔哩哔哩_bilibili 1.什么是 JUC Java 工具类中的 并发编程包 学习:源码 + 官方文档 业务:普通的线程代码 Thread ...

  4. 网易云课堂微专业--Java高级开发工程师--多线程并发编程--学习笔记(二)

    文章目录 第一章 多线程并发编程 第二节 线程安全问题 1.2.1 线程安全之可见性问题 多线程中的问题 从内存结构到内存模型 工作内存缓存 指令重排序 内存模型的含义 Shared Variable ...

  5. Java并发编程学习笔记(二)多线程的理解及多线程的优点

    多线程的优点 原文:http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/benefits.html 作者:Jakob Jenkov        翻译:古圣昌   ...

  6. juc并发编程学习(一)

    1.新建一个maven项目 pom.xml配置 <dependencies><dependency><groupId>org.projectlombok</g ...

  7. JAVA并发编程学习笔记之CAS操作

    http://blog.csdn.net/aesop_wubo/article/details/7537960 CAS操作 CAS是单词compare and set的缩写,意思是指在set之前先比较 ...

  8. Java并发编程学习笔记——volatile与synchronized关键字原理及使用

    Java代码在编译后会变成Java字节码,字节码被类加载器加载到JVM里,JVM执行字节码,最终需要转化为汇编指令在CPU上执行,Java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令. 一.vo ...

  9. JAVA并发编程学习笔记------FutureTask

    FutureTask是Future和Callable的结合体.传统的代码是这样写的 Future f = executor.submit(new Callable()); 然后通过Future来取得计 ...

  10. 张孝祥并发编程学习笔记实践

    1.要用到共同数据(包括同步锁)的若干个方法应该归在同一个类身上,这种设计正好体现了高类聚和程序的健壮性 2.在迭代集合的过程中不能对集合进行修改 转载于:https://www.cnblogs.co ...

最新文章

  1. 查看tensorflow安装版本
  2. Mac搭建本地svn服务器，并用Cornerstone连接服务器
  3. 开发转运维有什么好点的理由_企业微信SCRM哪家好点？
  4. java剑姬_ListView和Adapter（文字列表）
  5. JS数据结构与算法——选择排序（把小的数字依次往前放）
  6. JMM同步原语之final域的内存语义
  7. 行内元素 块级元素之间的嵌套
  8. 亿晟科技安卓主板应用品类方案详解
  9. 【论文解读】VDN（ Variational Denoising Network ）变分去噪网络
  10. linux用在炫龙m7,NH55 炫龙M7 Ubuntu 安装
  11. 大学生必看：基础IT技术文章300篇大合集！【包含信息/编码、IP/组网、程序逻辑、Web基础等】
  12. 如何选择回归损失函数
  13. git 调换提交顺序
  14. 118岁武术家吕紫剑仙逝
  15. 拆分句子成为一个个单词，并统计各个单词的数量
  16. 讨教大学|六西格玛之属性值数据一致性分析
  17. 如何用java让坦克发射子弹_java怎么制作坦克大战
  18. ccs读取dat文件c语言程序,CCS中dat文件的格式
  19. re模块 正则表达式
  20. 【综述】NL2SQL (二) WikiSQL

热门文章

  1. 猜数游戏，随机生成一个1~100的数进行猜测。
  2. bmp格式的图片怎么转jpg格式？怎么快速转图片格式？
  3. 青海大学市计算机科学与技术,曹腾飞 - 青海大学 - 计算机技术与应用系
  4. Simpson’s Rule （辛普森法则）
  5. （附源码）基于Python音乐分类系统 毕业设计 250858
  6. 【免费抢票】6月9日杭州，产品经理会议
  7. Solana 区块链数据抓取
  8. 完整JAVA学习路线图，助您从JAVA小白变身秃顶大叔，迈向JAVA成神之路
  9. 计算机酷睿处理器排行,英特尔酷睿处理器哪个型号好?2018年4月电脑CPU性能排名...
  10. 波士顿大学计算机工程硕士,波士顿大学电气与计算机工程理学硕士