多線程？怎么用？

2021-04-30 09:42 作者:光耀三十洲 0人讀過 | 我要投稿

Java線程：概念與原理

操作系統(tǒng)中線程和進程的概念

現(xiàn)在的操作系統(tǒng)是多任務(wù)操作系統(tǒng)。多線程是實現(xiàn)多任務(wù)的一種方式。

進程是指一個內(nèi)存中運行的應(yīng)用程序，每個進程都有自己獨立的一塊內(nèi)存空間，一個進程中可以啟動多個線程。比如在Windows系統(tǒng)中，一個運行的exe就是一個進程。

線程是指進程中的一個執(zhí)行流程，一個進程中可以運行多個線程。比如java.exe進程中可以運行很多線程。線程總是屬于某個進程，進程中的多個線程共享進程的內(nèi)存。

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進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的獨立單位，每一個進程都有它自己的內(nèi)存空間和系統(tǒng)資源。進程實現(xiàn)多處理機環(huán)境下的進程調(diào)度，分派，切換時，都需要花費較大的時間和空間開銷。為了提高系統(tǒng)的執(zhí)行效率，減少處理機的空轉(zhuǎn)時間和調(diào)度切換的時間，以及便于系統(tǒng)管理，所以有了線程，線程取代了進程了調(diào)度的基本功能\

使用多線程最主要的原因是提高系統(tǒng)的資源利用率。現(xiàn)在CPU基本都是多核的，如果你只用單線程，那就是只用到了一個核心，其他的核心就相當(dāng)于空閑在那里了\

在平時工作中多線程是隨時都可見的。比如說，我們系統(tǒng)Web服務(wù)器用的是Tomcat，Tomcat處理每一個請求都會從線程連接池里邊用一個線程去處理。又比如說，我們用連接數(shù)據(jù)庫會用對應(yīng)的連接池，比如Druid/C3P0/DBCP等等，這些都用了多線程的。

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除了上面這些框架已經(jīng)幫我們屏蔽掉「手寫」多線程的問題，在我本身的系統(tǒng)也會用到多線程的。比如說：現(xiàn)在要跑一個定時任務(wù)，該任務(wù)的鏈路執(zhí)行時間和過程都非常長，我們這邊就用一個線程池將該定時任務(wù)的請求進行處理，這樣做的好處就是可以及時返回結(jié)果給調(diào)用方，能夠提高系統(tǒng)的吞吐量。

在java中要想實現(xiàn)多線程，有兩種手段，一種是繼續(xù)Thread類，另外一種是實現(xiàn)Runable接口.(其實準(zhǔn)確來講，應(yīng)該有三種，還有一種是實現(xiàn)Callable接口，并與Future、線程池結(jié)合使用，此文這里不講這個。

Java線程的實現(xiàn)形式

這里繼承Thread類的方法是比較常用的一種，如果說你只是想起一條線程。沒有什么其它特殊的要求，那么可以使用Thread.

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繼承Thread類

實現(xiàn)Runnable接口

使用Callable和Future接口創(chuàng)建線程。

main方法其實也是一個線程。在java中所以的線程都是同時啟動的，至于什么時候，哪個先執(zhí)行，完全看誰先得到CPU的資源。

在java中，每次程序運行至少啟動2個線程。一個是main線程，一個是垃圾收集線程。因為每當(dāng)使用java命令執(zhí)行一個類的時候，實際上都會啟動一個ＪＶＭ，每一個JＶＭ就是在操作系統(tǒng)中啟動了一個進程。

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什么是線程安全

在我的理解下，在Java世界里邊，所謂線程安全就是多個線程去執(zhí)行某類，這個類始終能表現(xiàn)出正確的行為，那么這個類就是線程安全的。比如我有一個count變量，在service方法不斷的累加這個count變量

我個人解決線程安全問題的思路有以下：

能不能保證操作的原子性，考慮atomic包下的類夠不夠我們使用。
能不能保證操作的可見性，考慮volatile關(guān)鍵字夠不夠我們使用
如果涉及到對線程的控制（比如一次能使用多少個線程，當(dāng)前線程觸發(fā)的條件是否依賴其他線程的結(jié)果），考慮CountDownLatch/Semaphore等等。
如果是集合，考慮java.util.concurrent包下的集合類。
如果synchronized無法滿足，考慮lock包下的類
....

總的來說，就是先判斷有沒有線程安全問題，如果存在則根據(jù)具體的情況去判斷使用什么方式去處理線程安全的問題。雖然synchronized很牛逼，但無腦使用synchronized會影響我們程序的性能的。

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死鎖了解嗎？什么情況會造成死鎖？

造成死鎖的原因可以簡單概括為：當(dāng)前線程擁有其他線程需要的資源，當(dāng)前線程等待其他線程已擁有的資源，都不放棄自己擁有的資源。避免死鎖的方式一般有以下方案：