java多线程与高并发思维导图

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java多线程与高并发思维导图

1.基本概念

创建线程的3种方式	实现Runnable接口
	继承Thread类	run方法执行多线程部分
	实现Callable接口，线程池
cpu	yeild方法，让出一下cpu
	join，加入线程。A jion B,等B执行完再执行A
	sleep，让给别的线程执行
线程的6种状态	new	新建状态，还没有调用start()
	Runnable	Ready-就绪状态	等待cpu运行
		Running-运行状态	在cpu中运行
		调用start(),交给操作系统，由线程调度器执行
	TimeWaiting	Thread.sleep(time),o.wait(time),t.join(time),lockSupport.parkNanos(),lockSupport.parkUntil()
	TimeWaiting	时间结束
	Waiting	o.wait(),t.join,lockSupport.park
		o.notify,o.notifyAll,lockSupport.unpark
		让出cpu
	Blocked	等待进入同步代码块的锁
	Terminated	线程执行结束

2.Sychronized

锁对象this
锁方法，锁的是this
静态方法。锁T.class
是可重入锁	一个同步方法可以调用另外一个同步方法，一个线程已经拥有某个对象的锁，再次申请的时候仍然会获得该对象的锁
程序出现异常，默认清空，锁会被释放
锁升级	markword上记录线程id
	如果线程争用升级为自旋锁	用户态
		占用Cpu，但是不占用操作系统
		执行时间短，线程数量少，适合自旋锁
	旋10次之后，拿不到，升级为重量级锁
synchronized(Object)	不能用String常量，Integer，Long
Volatile	保证线程可见性	MESI
	保证线程可见性	Cpu缓存一致性协议
	禁止指令重排序	DCL单例Double check Lock
		对象创建过程	申请内存
			初始化对象
			为对象赋值
	不能保证原子性
wait	线程锁定
notify	线程唤醒

3.容器

Connection	List	ArrayList
		LinkedList
		线程安全	CopyOnWriteArrayList-写时复制	应用：读特别多，写很少
		线程安全	Vector	Stack
	Set	HashSet	LinkedHashSet
		SortedSet	TreeSet
		线程安全	ConcurrentSkipListSet
		线程安全	CopyOnWriteArraySet
		EnumSet
Queue	Deque	ArrayDeque
	Deque	BlockingDeque	LinkedBlockingDeque
	BlockingQueue	阻塞	put
		阻塞	take	queue中没有，使用take阻塞
		SynchronousQueue
		DelayQueue	按时间排序的队列
		ProtityBlockingQueue
		TransferQueue	LinkedTransferQueue	transfer()
	ConcurrentLinkedQueue
	与List差异：添加了一些线程友好的Api	poll
		offer
		peek
	AstractQueue	ProtityQueue	排序输出
	AstractQueue	ProtityQueue	二叉树，小顶堆
Map	HashMap	LinkedHashMap
	TreeMap
	IdentityHashMap
	线程安全	ConcurrentHashMap
		ConcurrentSkipListMap	有序，支持并发
			多层链表，加速查询
			TreeMap做CAS太复杂，所以产生跳表
	WeakHashMap

4.线程池

ThreadPool与Executor
ExecuteService
Executors
异步调用Future
Callable-带返回值的Runnable
ParallelStreamAPI
常用线程池-Executors	Executors.newFixedThreadPool()
	Executors.newCachedThreadPool()
	Executors.newSingleThreadExecutor()	创建单一线程池
	Executors.newScheduledThreadPool()
	Executors.newWorkStealingPool()	ForkJoinPool（）
	[http://cdn.processon.com/5ed865151e0853199b4e18eb?e=1591243558&token=trhI0BY8QfVrIGn9nENop6JAc6l5nZuxhjQ62UfM:mwXuBZrK8nzJ11iucTd_QTc6S04=]

5.java的引用类型

强
软SoftReference	对象只有一个软引用，只有堆内存不够的时候才会回收
	-Xms 20M -Xmx20M堆内存最大，最小
	主要用作缓存
弱WeakReference	可以被gc立刻回收
	有强引用，引用断开，立刻就会回收
	用在容器里
	典型：ThreadLocal	对象不再使用，必须remove（）不然会引起内存泄露
虚PhantomReference	应用在jvm
	get方法拿不到值
	引用断开，会放到队列里，回收对外内存

6.JUC同步工具

cas自旋原理	实现方式CAS	无锁优化，自旋
		Actomic都是cas方式	[http://cdn.processon.com/5ede63441e0853263718f02e?e=1591636308&token=trhI0BY8QfVrIGn9nENop6JAc6l5nZuxh jQ62UfM:jhpGxpqYdJl432Yp0talw4SCKJk=]
		Compare and Set
		cup原语支持，不会被打断，保证线程安全
		ABA问题	添加版本号
			基础类型无所谓
			引用类型，对象会变化
		通过Unsafe类实现	可以操作jvm的内存
		通过Unsafe类实现	等同于C c++的指针
ReentrantLock-可重入锁	lock.lock()->锁定，lock.unlock()->解锁
	lock.tryLock(time,TimeUnit.type)->time内尝试获得锁，获取不到放弃
	lock.lockInterruptibly()->可以对interrupt()方法做出响应，可以被打断加锁
	new ReentrantLock(true);->参数为true表示公平锁
	可以添加Condition，精确指定哪个线程被唤醒
	必须手动解锁，在finally执行unlock()
	AQS-AbstractQueuedSynchronizer	维护一个volatile的state
		state控制一个存储Thread的双向链表。向链表里添加thread是通过compareAndsetState
		ThreadLocal	set	Thread.currendtThread.map(ThreadLocal,person)
			set	设到了当前线程的map里
			线程操作自己的副本，不共享
			应用Spring的声明式事务,保证同一个Connection
		AQS是一种提供了原子式管理同步状态、阻塞和唤醒线程功能以及队列模型的简单框架
		java的引用类型	强
			软SoftReference	对象只有一个软引用，只有堆内存不够的时候才会回收
				-Xms 20M -Xmx20M堆内存最大，最小
				主要用作缓存
			弱WeakReference	可以被gc立刻回收
				有强引用，引用断开，立刻就会回收
				用在容器里
				典型：ThreadLocal	对象不再使用，必须remove（）不然会引起内存泄露
			虚PhantomReference	应用在jvm
				get方法拿不到值
				引用断开，会放到队列里，回收对外内存
		[http://cdn.processon.com/5ee0ff6b5653bb29258fce2e?e=1591807356&token=trhI0BY8QfVrIGn9nENop6JAc6l5nZuxhjQ62UfM:2eV6A9oUa9tuy9htgd2K48Fj3bM=]
Condition条件等待与通知
CountDownLatch-门栓	latch.await()-->等待
	latch.countDown()
	倒数
CyclicBarrier-循环栅栏	parties->满xx发车
	barrier.await()->等待
	复杂操作：1.数据库，2.网络，3.文件并发操作：-线程-操作线程-操作
Semaphore-信号灯	permit:int
	acquire();获得锁->信号量－1
	release();->释放锁，信号量+1
	限流
	车道和收费站
Semaphore与Lock的区别
Exchanger	2个线程间交换数据
LockSupport	实现当前线程阻塞和唤醒
	park();
	unpark();可以先于park()执行
Phaser-多阶段栅栏1.7	遗传算法
	phaser.bulkRegister()->注册数量
	phaser.arriveAndAwaitAdvance();->到达后等待往下走
	重新onAdvanc()->前进
	phaser.arriveAndDeregister()
ReadWriteLock-共享锁，排它锁	readLock()->其他线程可以继续读
	writeLock()
	子主题
LongAdder	使用分段锁

java多线程与高并发思维导图

1.基本概念

2.Sychronized

3.容器

4.线程池

5.java的引用类型

6.JUC同步工具

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