Java多线程编程实战指南（核心篇）读书笔记（一）

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博主准备恶补一番Java高并发编程相关知识，接下来将阅读该书，并且进行比较详细的总结，好记性不如烂笔头，加油。

Java多线程编程实战指南（核心篇）读书笔记（一），主要记录该书前两章的基本概念等知识，后续部分将会持续更新哦~欢迎关注本博客。

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Java多线程编程实战指南（核心篇）读书笔记（二）

Java多线程编程实战指南（核心篇）读书笔记（三）

Java多线程编程实战指南（核心篇）读书笔记（四）

Java多线程编程实战指南（核心篇）读书笔记（五）

走进Java世界中的线程
1. start方法调用结束并不意味着相应的线程已经开始运行，运行时间有线程调度器决定
2. 运行结束的线程所占用的资源（如内存空间）会如同其他Java对象一样被JVM虚拟机垃圾回收
3. 为什么不直接调用run方法？
  1. 如果在某处代码中直接调用某个线程的run方法，那么这个线程的run方法将在当前线程中运行，而不是在其自身线程中运行，违背了创建线程的初衷。
  2. 但是，确实是允许直接调用run方法的。
4. Thread类实现了Runnable接口
5. 两种创建线程方式的比较：
  1. 继承方式和接口方式，后者属于组合的技术，耦合性更低
  2. 后者的一个Runnable实例可以被多个线程实例共享
  3. 继承的方式创建线程，Java虚拟机会为其分配调用栈空间、内核线程等资源，成本更加昂贵
6. 线程饥饿：
  1. 某些线程永远得不到运行机会，可能由于优先级使用不当导致。
7. 守护线程和用户线程：
  1. 用户线程会阻止Java虚拟机的正常停止，一个Java虚拟机只有在其所有的用户线程都运行结束后才能正常停止；
  2. 守护线程则不会影响，一般用来执行一些重要性不是很高的任务，例如用于监视其它线程的运行情况。
  3. 通常情况下，一个线程是否是守护线程或者是用户线程，和其父线程保持一致。
8. 工作线程（后台线程）：
  1. 通常是其父类线程创建来用于专门执行某项特定任务的线程；
9. 多线程编程的优势：
  1. 提高系统的吞吐率
  2. 提高响应性
  3. 充分利用多核处理器资源
  4. 最小化对系统资源的使用
  5. 简化程序的结构
10. 多线程编程的风险：
  1. 线程安全
  2. 线程活性
    1. 死锁
    2. 活锁：一个线程一直在尝试某个操作但就是没有进展
  3. 上下文切换
    1. 这是属于额外的资源消耗
  4. 可靠性
多线程编程的目标与挑战
1. 串行、并发和并行
  1. 串行：按照顺序执行
  2. 并发：宏观上是同时进行，微观上轮流进行
  3. 并行：严格同时进行
  4. 多线程编程的实质就是将任务的处理方式由串行改为并发，即实现并发化，以发挥并发的优势。
2. 竞态
  1. 一个计算结果的正确性与实践有关的现象，表现为一个问题，对于同样的输入，程序的输出有时候正确，有时候错误。
  2. 举例：多个线程对共享变量，进行i++操作
  3. 严格定义：
    1. 竞态（Race Condition）是指计算结果的正确性依赖于相对时间顺序或者线程的交错。
  4. 注意：竞态不一定就导致计算结果的不正确，它只是不排除计算结果时而正确，时而错误的可能。
3. 原子性
  1. 对于涉及到共享变量访问的操作，若该操作从执行线程以外的任意线程来看是不可分割的，那么该操作就是原子操作，该操作具有原子性
  2. 即，其它线程不会“看到”该操作执行了部分的中间结果
  3. Java中实现原子性的两种操作：
    1. 锁（Lock）
    2. CAS（Compare-and-Swap）指令，俗称硬件锁
  4. volatile关键字：
    1. 仅仅能保证变量写操作的原子性，不能保证读写操作的原子性
    2. 所以我们一般说，volatile只能保证可见性，不保证原子性。
4. 可见性
  1. 多线程环境下，一个线程对于某个共享变量的更新，后续访问该变量的线程可能无法立刻读取到这个更新的结果，这就是不可见的情况。
  2. 可见性就是指一个线程对共享变量的更新的结果对于读取相应共享变量的线程而言是否可见的问题
  3. 可见性和原子性的联系和区别：
    1. 原子性描述的是一个线程对共享变量的更新，从另一个线程的角度来看，它要么完成，要么尚未发生。
    2. 可见性描述一个线程对共享变量的更新对于另一个线程而言是否可见
5. 重排序：
  1. 重排序举例
    1. - new Instance（）到底发生了什么？
      1. - 分配对象的内存空间
      2. - 初始化对象instance
      3. - 设置instance指向刚分配的内存地址
    2. - 2和3可能发生重排序
  2. 重排序可能导致线程安全问题
  3. 重排序不是必然出现的
6. 上下文切换：
  1. 一个线程被暂停，即被剥夺处理器的使用权，另外一个线程被选中开始或者继续运行的过程就叫做线程上下文切换
7. 线程的活性故障：
  1. 死锁（Deadlock）
  2. 锁死（Lockout）
  3. 活锁（Livelock）
  4. 饥饿（Starvation）
8. 资源争用和调度
  1. 公平调度策略：
    1. 按照申请的先后顺序进行授予资源的独占权
  2. 非公平调度策略：
    1. 没有按照先后顺序授予资源的独占权
  3. 非公平调度的解释：
    1. 在该策略中，资源的持有线程释放该资源的时候，等待队列中一个线程会被唤醒，而该线程从被唤醒到其继续执行可能需要一段时间。在该时间内，新来的线程（活跃线程）可以先被授予该资源的独占权。
    2. 如果新来的线程占用该资源的时间不长，那么它完全有可能在被唤醒的线程继续执行前释放相应的资源，从而不影响该被唤醒的线程申请资源。
  4. 非公平调度策略和公平调度策略的优缺点分析：
    1. 非公平调度策略：
      1. 优点：前者吞吐率较高，即单位时间内可以为更多的申请者调配资源；
      2. 缺点：资源申请者申请资源所需的时间偏差可能较大，并可能出现线程饥饿的现象
    2. 公平调度策略：
      1. 优点：适合在资源的持有线程占用资源的时间相对长或者资源的平均申请时间间隔相对长的情况下，或者对资源申请所需的时间偏差有所要求的情况下使用；线程申请资源所需的时间偏差较小；不会出现线程饥饿的现象
      2. 缺点：吞吐率较小

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