多线程的相关知识点

12.死锁

死锁的四个条件：
互斥：
资源x在任意时刻只能被一个线程持有
占有且等待：
线程1占有资源x的同时等待资源y，并不释放x
不可抢占：
资源x一旦被线程1占有后，其他线程不能抢占资源x
循环等待：
线程1持有x，等待y；线程2持有y，等待x
死锁产生的原因：以上四个原因同时满足
synchronized如何来解决死锁？
以上四个条件都不能破坏，因此产生Lock。

13.JDK1.5 Lock体系【接口】

使用格式：搭配

try{
//同步代码块、显示加锁
Lock.lock();
}catch(Exception e){
}finally{
//显示解锁
lock.unlock();
}

常用方法
线程停止三个方法：（1）stop（）
（2）设置标记位
（3）interrupt（）
lock（）：加锁，语义与synchronized完全一致
unlock（）：解锁
（1）void lockInterruptiblity（）throw InterruptdException：响应中断加锁【不可抢占抛开】
（2）boolean tryLock（）：非阻塞获取锁，获取锁成功返回true，进入同步块；获取锁失败返回false，线程继续执行其他的代码。【占有且等待抛开】
（3）boolean tryLock（long time，TimeUnit unit）throw InterruptdException：支持超时【不可抢占、占有且等待抛开】

14.synchronized与ReentrantLock的关系与区别？

关系：
1.都属于独占锁（任意一个时刻只有一个线程能获取到资源）的实现
2.都支持可重入锁
区别：
(1)synchronized是关键字，JVM层面实现；
ReentrantLock是Java语言层面实现的“管程”。
(2)ReentrantLock具备一些synchronized不具备的功能：响应中断、非阻塞式中断、支持超时获取锁、支持公平锁、支持多个等待队列。
公平锁：等待时间最长的线程最先获取到锁。

15.线程的等待与唤醒机制（线程通信方法之一）

wait/notify:synchronized
调用notify后，将等待队列的线程唤醒置入同步队列末尾排队获取锁
notify线程直到将自己的同步块执行完毕后才会释放锁
任意一个Monitor有一个同步队列和一个等待队列（生产、消费都进入一个队列）
只有一个等待队列时，唤醒所有线程会造成不该唤醒的线程又被唤醒然后再次阻塞，造成性能开销。
notifyAll（）->所有线程都唤醒（包含消费者）
await/signal：Lock
Condition：等待队列模型
任意一个Lock对象有一个同步队列和多个等待队列（Lock.condition()）
Lock体系下另外一个子类：ReentrantReadWriteLock[可重入的读写锁]
独占锁：
任意一个时刻只有一个线程能获取到资源
共享锁：
任意一个时刻有多个线程可以获取锁
读写锁：
读锁：共享锁，读线程与读线程是异步，可以同时获取到锁
写锁：独占锁，写线程与写线程互斥，只有一个写者可以获取到锁
读写互斥、写写互斥
读锁==无锁？一定不等
写线程开始工作时，可以限制所有读线程阻塞
缓冲:Map
HashMap+ReentrantReadWriteLock=高效线程Map
JDK1.8 StampLock

16.juc 四大并发工具类

juc.CountDownLatch 闭锁
一个线程等待一组线程执行完毕后在恢复执行
await（）：等待其他线程都执行完毕
cutDown（）：被等待线程执行完毕后将计数器减一
当CountDownLatch值减为0时无法恢复[计数器无法恢复]
juc.CyclicBarrier：循环栅栏
一组线程同时到达临界点后同时恢复执行（先到达临界点的线程会阻塞，直到所有线程都到达临界点）
当多个线程同时到达临界点时，随机挑选一个线程执行barrierAction后再同时恢复执行
多线程向磁盘写入数据[计数器可以恢复]
juc.Exchanger:线程交换器
用于两个线程之间数据交换，当Exchanger只有一个线程时，该线程会阻塞直到有别的线程调用Exchanger进入缓存区，当前线程与新线程交换数据后同时恢复执行。
juc.Semaphore：信号量
acquire():尝试占用一个信号量，失败的线程会阻塞直到有新的信号量
release():释放一个占有的信号量
acquire(int n):尝试占用n个信号量，失败的线程会阻塞直到有新的信号量
release(int n):释放n个占有的信号量
TreadLocal：线程本地变量

17.线程池

为啥要采用线程池？
【优点】方便管理与监控线程的状态、提高任务响应速度、线程可以重复执行任务
数据库连接池Druid、C3p0、Hakari
数据源DataSource
ExecutorService：普通调度池接口
submit——（Runnable||Callable）：Future
execute——（Runnable）：void
子接口ScheduleExecutorService：定时调度池（可以执行定时任务）
TreadPoolExecutor：线程池核心实现类
Executors:线程池工具类
线程池的工作流程：当任务到达线程池时的工作顺序
核心线程池corePoolSize、阻塞队列BlockingQueue、最大线程池maxiumPoolSize、拒绝策略rejectHandler
(1)若核心池未满，则创建新的线程执行任务而后将此线程入核心池。若核心池满且有空闲线程，调度空闲线程执行任务。
(2)将任务置入阻塞队列，排队等待空闲线程调度
ArrayBlockQueue：基于数组的有界阻塞队列
LinkedBlockingQueue：基于链表的无界阻塞队列
SynchrousQueue：不存储元素的无界阻塞队列
(3)当阻塞队列满时，若此时最大线程池未满，创建新线程执行任务而后置入最大线程池中
(4)若最大线程池已满，调用相应的拒绝策略处理任务（默认为抛出异常且不处理任务）
手工创建线程池
Thread类执行Callable FutureTask
FutureTask类保证多线程场景下任务只被执行1次
Future get（）会阻塞当前线程直到取得Callable的返回值

18.JDK内置的四大线程池（Exectors）

（1）固定大小线程池：LinkedBlockQueue[核心线程池与最大线程池数目相同]

  return new ThreadPoolExecutor(nThreads，nThreads，0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockQueue<Runnable>());

应用场景：当服务器负载较重时，限制线程的数量，可以采用固定大小线程池
（2）单线程池：newSingleThreadExecutor
应用场景：某些需要同步处理的场合（任务需要按序处理）

 return new FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));

（3）缓存线程池：newCachedThreadPool
应用场景：适用于负载较轻的服务器，适用于很多短期的小任务

 return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());

（4）定时调度池：newScheduledThreadPool
应用场景：需要执行定时任务的场合

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);}

SynchronousQueue:不存储元素
入队与出队操作必须同时调用
提交任务速度>执行任务速度：不断创建新线程执行任务，有可能会将内存写满
提交任务速度<执行任务速度：固定的几个线程来处理任务
线程池：工作流程、ThreadPoolExecutor参数会配置（自定义线程）、内置四大线程池使用场景