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  目录： 

     1、多线程介绍

    2、线程运行流程

    3、线程安全

    4、synchronized、volatile、锁

    5、CAS 介绍          一、多线程相关介绍     1、什么是多线程，多线程的优劣？           多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务。         可以提高 CPU 的利用率。在多线程程序中，一个线程必须等待的时候，CPU 可以运行其它的线程而不是等待，         这样就大大提高了程序的效率。也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。              2、什么是线程，什么是进程？         1) 进程，一个在内存运行中应用程序，每个进程有自己独立内存空间，一个进程可以有多个线程。比如，qq.exe。         2) 线程，进程中的一个执行任务，负责当前进程中程序执行，一个进程至少一个线程或多个，多个线程可以共享内存空间。

    3、多线程时如何指定线程数量

        1）cup密集型，即程序主要以计算运行等为主，设定线程数量等于cpu核数+1。         2) io密集型，即程序以一些io操作为主，这个就要考虑io空闲比例是多少，比如是90%，那么就设置为cup核数/(1-90%)。         3) 兼顾，综合上面二个计算方式。

  二、线程运行状态

    1、线程的运行状态       1）创建: new Thread(),创建一个线程。       2) 可运行(runnable)：线程对象创建后，当调用线程对象的 start()方法,等待cup调度，获取cpu的使用权。       3) 运行(running)：可运行状态(runnable)的线程获得了cpu时间片（timeslice），执行程序代码。       4) 消亡(dead)：线程run()、main()方法执行结束，或者因异常退出了run()方法，则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。       5) 阻塞状态: 分为同步阻塞(锁池等待锁)，等待阻塞(等待池等待-释放锁)，其他阻塞（不释放锁）。             同步阻塞：线程在获取锁时失败，锁被其他线程占用，线程就进入锁池，线程会进入同步阻塞状态。             等待阻塞：运行状态中的线程执行 wait()方法，该线程放入等待队列中，此时就进入到等待阻塞状态。             其他阻塞：leep(),join, io停顿 线程会进入到阻塞状态，当上列三个操作完成，线程又转入就绪状态。

   

    2、sleep() 和 wait() 有什么区别？       两者都可以暂停线程的执行，sleep() 不释放锁；wait() 释放锁，sleep是Thread静态方法，wait是Object方法。       Wait 通常被用于线程间交互/通信，sleep 通常被用于暂停执行。         3、notify() 和 notifyAll() 有什么区别？         notifyAll() 调用后，会将全部线程由等待池移到锁池，然后参与锁的竞争，竞争成功则继续执行，如果不成功则      留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程，具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。      

三、线程安全

        1、什么是线程安全: 当【多个线程】访问一个类时，这个类【不需要额外协调】，这个类始终都能够表现正确的行为，那么这 个类就是线程安全的。显然只有资源竞争时才会导致线程不安全，因此【无状态对象永远是线程安全】的。   2、并发编程三要素是什么？在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？       原子性：原子，即一个不可再被分割的颗粒。原子性指的是一个或多个操作要么全部执行成功要么全部执行失败。（synchronized）     可见性：一个线程对共享变量的修改,另一个线程能够立刻看到。（synchronized,volatile）     有序性：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。（处理器可能会对指令进行重排序）（synchronized,volatile）

    synchronized保证了原子性，那么如何保证可见性？在开始执行时会加锁，执行完成后会进行解锁，但在一个变量解锁之前，必须先把此变量

    同步回主存中，这样解锁后，后续其它线程就可以访问到被修改后的值，从而保证可见性。     volatile：关键字就是保证可见性，以及指令重排序，即有序性。              四、synchronized、volatile、锁       （1）synchronized 是悲观锁，属于抢占式，会引起其他线程阻塞。       （2）volatile 提供多线程共享变量可见性和禁止指令重排序优化。       （3）CAS 是基于冲突检测的乐观锁（非阻塞）            1、volatile关键字       概念：volatile来保证可见性和禁止指令重排。 volatile 提供happens-before 的保证，确保一个线程的修改能对其他线程   是可见的。当一个共享变量被 volatile 修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时， 它会去内存中读取新值。        使用规则：            1)运算结果并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。         2)变量不需要与其他状态变量共同参与不变约束            范例：一般用作状态标记使用。（单例懒汉的null判断等）       2、synchronized关键字       jdk中用来加锁的关键字，锁住一个方法或者代码块，锁对象如果是实例方法就是实例对象，是静态方法就是class,代码块为代码块中指定的       对象。jdk1.6之后，该关键字被进行了很多的优化，锁可以从偏向锁、轻量级锁(自旋锁、自旋自适应锁)、重量级锁              1) 偏向锁，即锁会偏向于第一个获得它的线程，如果一直没有其他线程来竞争，那么持有偏向锁的线程将永远不需要进行同步操作。          2) 轻量级锁，偏向锁有其他线程来竞争锁就升级成轻量级锁-自旋。所谓自旋，就是指当有另外一个线程来竞争锁时，这个线程会在原地循环等待，     而不是把该线程给阻塞，直到那个获得锁的线程释放锁之后，这个线程就可以马上获得锁的。          3) 重量级锁，轻量级锁膨胀之后，就升级为重量级锁了。                3、锁按功能特点可以分为--可重入锁、公平锁/非公平锁、独占锁/共享锁              1) 可重入锁,synchronized的锁是可重入的，即已经获得锁去执行锁保护的另外一个方法还是可以执行的，原理利用    锁对象维护着一个记录着被锁次数的计数器，当同一个线程再次获得该对象的锁的时候，计数器自增。这个再次操作释放    时，计数器自减。当计数器为0的时候。锁将被释放，其他线程便可以获得锁。           2) 公平锁/非公平锁        公平锁： 是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁，类似于排队，FIFO规则         非公平锁： 是指在多线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获到锁，在高并发的情况下，有可能造成优先级反转或者饥饿现象。           3) 独占锁/共享锁       独占锁： 指该锁一次只能被一个线程所持有。对ReentrantLock和Synchronize而言都是独占锁。       共享锁： 指该锁可被多个线程所持有。               五、cas            CAS 是 compare and swap 的缩写，即我们所说的比较交换。         cas 是一种基于锁的操作，而且是乐观锁。在java中锁分为乐观锁和悲观锁。悲观锁是将         资源锁住，等一个之前获得锁的线程释放锁之后，下一个线程才可以访问。而乐观锁采取了一         种宽泛的态度，通过某种方式不加锁来处理资源，比如通过给记录加 version 来获取数据，         性能较悲观锁有很大的提高。         CAS 操作包含三个操作数 —— 内存位置（V）、预期原值（A）和新值(B)。如果内存地址里面         的值和 A 的值是一样的，那么就将内存里面的值更新成 B。CAS是通过无限循环来获取数据的         ，若果在第一轮循环中，a 线程获取地址里面的值被b 线程修改了，那么 a 线程需要自旋，到         下次循环才有可能机会执行。                                                                                                                                                                             

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