并发编程三

Lock

Java5的concurrent包引入的接口: java.util.concurrent.locks,其功能与synchronize类似，在开始代码处调用lock() 方法获取锁，在结尾处调用unlock()释放锁。

public class MainClass
{
    private Lock   lock;
 
    private Object shared;
 
    public void operation()
    {
        lock.lock(); //获得锁，如果无法得到，线程将进入不可中断的等待状态
        try
        {
            operate( shared ); //操作共享资源
        }
        finally
        {
            lock.unlock(); //释放锁
        }
    }
}

lock接口比synchronize关键字提供了更加细致的控制方法，它提供了一下方法

lock() ：获取锁
tryLock() ：尝试获取锁，如果未获取锁直接返回false，不进行等待
tryLock( Long time,TimeUnit unit ) ：尝试获取锁，如果获取不成功进行等待，在等待的时长中获取到锁，返回true,否则返回false 。可以响应中断异常
lockinterruptibly()：尝试获取锁，无法获取锁时进行等待，线程出于等待时，可以调用interrupt方法中断线程的等待过程。
unlock()：释放锁
newCondition() ：创建一个与此锁关联的Condition对象，Condition可以代替Object.wait / signal / notify / notifyAll

可重入锁：如果当先线程已经持有锁L，那么调用另外一个需要该锁的方法时，不需重新的释放锁在获取锁，而是在当前锁的计数上++,退出该方法是在锁的计数上--。这于synchronize关键字的语意一致。不是所有的lock的实现都支持可重入语义，ReentrantLock提供一下方法：
公平锁：尽可能的按照线程的请求顺序来获取锁，即等待时间长的线程先获取锁，这样可以避免饥饿现象出现。new ReentrantLock(true) 可以构建公平锁，它基本上是按照先入先出的顺序来服务锁的请求者。开发者可以实现锁类来实现其他公平锁的策略。synchronize就是非公平锁。
读写锁：读写锁将锁的临界资源分成连个部分，一个读锁和一个写锁，正因为有了读写锁，才使得多线程下的读操作不会发生冲突。ReadWriteLock就是读写锁，它是一个接口，ReentrantReadWriteLock是它的实现，readLock()是获取读锁,WriteLock()是获取写锁。在没有写锁的情况下，多个线程可以同时获取读锁，但是当有读锁或者写锁时，线程在获取写锁的时候必须等待其余线程将锁释放掉才能获取。
语句重排：JVM在不影响语义的情况下对语句进行重排。这种重排是不考虑并发的。

private int i;
private int j;
public void set()
{
    //下面两个语句的顺序JVM可以重排
    i = 0;
    j = 1; //该语句可以重排到该方法的任何地方
    if ( i == 0 ) //i = 0的指令必须在这一句前面
        i = 1;
}

这种指令重排可能导致多线程下结果和预期不符。因此不要依靠代码的顺序来避免同步，典型的反例是双重检查惯例，synchronize关键字可以防止指令重排。

JSR-133中，volatile语义加强，禁止了volatile变量和普通变量之间的重排序。因此在Java5后，volatile和synchronize具有一样的语义--针对单个变量的读写锁。

Atomic类

Java5的concurrent包引入了若干atomic类，这些类支持原子的方式进行操作，可以避免同步，提高性能。

Atomic家族内部实现上使用了一种乐观锁的机制：假设当前线没有被其他线程修个的共享变量，并计算变量和新值，在尝试更新变量时，检查是否有其他线程修个该值，如果有，获取新值，重复上面的计算。

线程的优先级

线程优先级1-10，数字越大优先级越高，默认的优先级为5
优先级无法保证线程的执行顺序，只不过优先级高的线程获取cpu执行的几率较大，优先级低的线程并非没有机会获取
由调度决定，程序中那个线程执行
thread.setPriority()是用来设置线程优先级的
设置线程的优先级应该在调用start()方法前
可以使用常量来设置线程的优先级，如：MIN_PRIORITY,MAX_PRIORITY，NORM_PRIORITY

yield 和join 方法的区别

yield() 是cpu当前执行的线程，让出cpu让等待的线程共同竞争cpu，当前线程有可能重现活的cpu使用权，继续执行

join() 是当前主线程进入waiting状态,等待子线程执行完毕后在进行执行。

线程状态

Initial : 初始化状态，从线程对象被调用一直到调用start()方法；

Runnable：线程可运行状态，线程调用start()方法后就处于该状态，JDK提供了好多方法可以让线程改变Runnable状态。处于该状态下的线程不一定占用cpu，某些情况对Runnable状态进行细分,Runnable是等待获取cpu，Running是已经获取了cpu正在执行。

Blocked：线程阻塞，处于该状态的线程不能运行，因为它在等待某种事件的发生(定时器、I/O)等。下列情况会进入阻塞状态:

线程等待I/O,如读取socket；

尝试进入一个被其它线程占据的临界区（Synchronize）受阻

尝试其它线程占据的Locked受阻

执行了线程Thread的 sleep()、join() 方法或者Object.wait()方法

在某些情况下，Blocked状态如下细分：

Blocked：等待I/O 线程等待进入临界区；

Waiting：调用Object.wait()方法；

Sleeping：调用Thread.sleep()方法；

Exiting：一旦线程从run方法返回，或者线程调用stop方法，就进入该状态。某些情况下也程Dead状态。

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