10%
但不允许重入
jdk1.8对ReentrantReadWriteLock的优化
读的时候允许写线程介入，若写线程操作成功，则乐观读锁tryOptimisticRead升级为悲观读锁readLock
StampedLock采取乐观获取读锁
所以,在获取乐观读锁后,还需要对结果进行校验。
解决锁饥饿问题
StampedLock
acquireQueued
release | tryRelease | unparkSuccessor(h)【LockSupport.unpark】
unlock
唤醒阻塞线程
0-1-2-3....
volatile int state;
volatile Node next;
EXCLUSIVE
SHARED
Node类型
volatile Node prev;
volatile Thread thread;
默认为0
volatile int waitStatus;
PROPAGATE = -3;
CANCELLED = 1;
CONDITION = -2;
SIGNAL = -1;
waitStatus状态
循环双向线程阻塞队列节点Node
数据结构
acquireQueued
tryAcquire
addWaiter
尝试获取锁
FairSync
NonfairSync
非公平锁与公平锁原理
AbstractQueuedSynchronizer原理
Oracle官方：锁降级处理缓存场景。写缓存-读缓存-释放写锁-最后释放读锁
读读共享，大家一起看电影
写写互斥，读写互斥，读的时候不允许写防止脏数据
ReentrantReadWriteLock
ReadWriteLock
ReentrantLock
Lock
用semaphore 实现接口限流
用semaphore 实现停车场提示牌功能
用semaphore 实现防止商品超卖
Semaphore
CountDownLatch去解决时间等待问题
利用枚举减少if else的判断
CountDownLatch
又来了一拨人，看看愿不愿意一起打：
屏障复用
集齐7颗龙珠就能召唤神龙
CyclicBarrier阻塞任务线程而非主线程
线程具体的业务操作
屏障的共同抵达提前执行操作，构造方法传入Runnable实例
兄弟四人打篮球
CyclicBarrier
Locks锁包
线程锁怎么用
i++多线程不安全
集合不安全
问题产生
拜大神Doug Lea（道格·李）
主频不再提高，提倡多核处理器
单核性能翻倍，后遭遇单核瓶颈
摩尔定律
用户线程全部消亡则守护线程也消亡
t1.setDaemon(true);
gc线程
守护线程 （Daemon Thread）
不同线程的生命周期不同，一般不会同时消亡
主线程
用户创建的线程
用户线程（User Thread）
线程分类
证明多线程是操作系统范畴，与语言无关
os::start_thread(thread)
涉及操作系统源码
private native void start0();
thread.cpp
openjdk8\hotspot\src\share\vm\prims
thread.c
openjdk8\jdk\src\share\native\java\lang
jvm.cpp
openjdk8\hotspot\src\share\vm\prims
涉及OpenJDK源码
简单的start
管程：Monitor即监视器，也即是我们平时说的锁
进程：系统当中运行的一个个应用程序
线程：轻量级进程，同一个进程内会有1个或多个线程，线程也是操作系统进行调度的基本单元
3个程
synchronized
1把锁
同一时刻，大家真的都在做事情，你做你的，我做我的
是在多台处理器上同时处理多个任务
是在不同实体上的多个事件
并行parallel（泡泡面）
同一时刻，其实是只有一个事件发生
是在一台处理器上同时处理多个任务
是在同一实体上的多个事件
并发concurrent（抢票、秒杀）
2个并
多线程相关概念
线程基础概念
多任务组合
线程串行化
双线程完成其一就能后续
双线程均完成才能后续
多任务组合处理
若不指定线程池，则CompletableFuture使用了默认的线程池ForkJoinPool，主线程切忌立马结束，否则默认线程池就会立刻关闭，最终导致分支线程失效。此时ForkJoinPool充当了守护线程
指定线程池Executor 的时候，要记得在finally中关闭线程池
是否指定线程池
runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
runAsync(Runnable runnable)
runAsync
supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)
supplyAsync(Supplier<U> supplier)
supplyAsync
创建方式
join：运行时才检查，无需抛异常
get：编译期检查，需要抛异常
取值方法对比
无需轮询
exceptionally
whenComplete
减少阻塞：实现了回调接口CompletionStage
CompletableFuture优点
CompletableFuture
异步任务即开辟分支任务，不阻塞主线程。Tips：异步线程的创建是纳秒级别
徒劳消耗cpu资源
不断给主线程续命以等待异步线程的返回
轮询方式isDone
futureTask.get(3,TimeUnit.SECONDS)：假如我不愿意等待很长时间，过时不候直接抛出TimeOutException。其他程序调用的时候可以捕获超时异常，相当于变相的做了止损操作
futureTask.get()：get方法会阻塞主线程，一般要把get方法放到最后
阻塞方式get
FutureTask缺点
有返回值：构造注入了Callable<T>，提供了Callable功能
作为线程：实现了Runnable接口
异步处理：实现了Future接口
三合一功能
线程复用，节约资源
避免手动多次创建线程，代码清爽
配合线程池
FutureTask
Future接口的异步任务演进
重量级锁：群雄逐鹿
无锁：自由自在
轻量锁：楚汉争霸
偏向锁：唯我独尊
小口诀
markword占8个字节即64位
无锁
锁粗化
锁消除
JIT语法优化
Java15废除
Java6
偏向锁
自旋CAS
轻量锁
mutexLock指令
用户态
内核态
操作系统
Java5
ACC_SYNCHRONIZED
monitorenter /monitorexit
synchronized的底层原理，对象监视器 monitor
重量级锁
Synchronized锁升级
数据对齐
类型指针
markword
对象头
实例数据
对象内存布局
可重入锁
定义区别
选择性通知|分组唤醒
自动释放
锁的范围
响应中断
悲观与否
公平与否
ReentrantLock与synchronized区别
synchronized
X86仅支持StoreLoadBarriers
StoreLoadBarriers**最强大花销也最大，Buffer Fully Flush
LoadLoadBarriers
LoadStoreBarriers
StoreStoreBarriers
四大内存屏障指令
第二个操作
第一个操作
编译器制定的重排序规则表
禁止代码重排序
happen-before理念
保证有序性
保证可见性
不保证原子性
volatile
本地锁
虚引用
强引用
弱引用
软引用
四大引用扩展
演进过程
销售员卖房子|CS玩家
SimpleDateFormat
用法用例
和造成内存泄露等问题
影响后续业务逻辑
线程池场景下的线程经常会被复用
ThreadLocal
Thread
源码
ThreadLocal
方式三、interrupt+isInterrupted
方式一、volatile
方式二、AtomicBoolean
怎么中断
interrupted
interrupt
isInterrupted
Thread的api
线程中断协商机制
LongAccumulator
LongAdder#sum
LongAdder#add
Striped64#longAccumulate
分散热点技术
LongAdder
原子操作增强类
基本类型原子类
数组类型原子类
解决ABA问题
AtomicMarkableReference
AtomicReference
解决ABA问题
AtomicStampedReference
引用类型原子类
这种原子类型，是抽象类,所以每次使用都必须使用静态方法newUpdater( )创建一个更新器,并且需要设置想要更新的类和属性
更新的对象属性必须使用public volatile修饰符
对象的属性修改原子类
atomic五大类型十八罗汉
CAS
乐观锁提效
CountDownLatch
主线程加睡眠
主线程抢占的场景
AtomicInteger
volatile+synchronized
原子性破坏场景
i++的多线程场景下不安全
悲观锁的弊端
atomic的理念
ABA产生的问题
自旋锁产生的问题
问题弊端
U：新值(update)
V：变量var，也即AtomicInteger类当中被声明为volatile 的value
E：期望值(expected)
CAS情况陈述
#传入变量
var1：待更新的变量V也即this，
var2：V的内存地址valueOffset，
var4：期望值E，
var5：更新值U
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);
#传入反射类型Filed，返回要更新的变量V的内存地valueOffset。
public native long objectFieldOffset(Field var1);
Unsafe类源码
CAS原理
原子包
等待唤醒顺序谁先谁后无所谓，都不会报错，正常执行
park/unpark
无需使用锁块（synchronized或者lock）
时期三：LockSupport
正确的等待唤醒顺序：线程t1先等待，线程t2后唤醒t1。否则则会抛出两个异常：wait异常、notify异常
线程1：objectLock.wait();
线程2：objectLock.notify();
时期一：synchronized
正确的等待唤醒顺序：线程t1先等待，线程t2后唤醒t1，则会抛出两个异常：
await异常，signal异常
线程1：condition.await();
线程2：condition.signal();
时期二：Lock
唤醒方式的演进LockSupport
Java并发编程与源码分析
ddd
Java并发编程与源码分析
线程基础概念
拜大神Doug Lea（道格·李）
摩尔定律
单核性能翻倍，后遭遇单核瓶颈
主频不再提高，提倡多核处理器
简单的start
private native void start0();
涉及OpenJDK源码
openjdk8\jdk\src\share\native\java\lang
thread.c
openjdk8\hotspot\src\share\vm\prims
jvm.cpp
openjdk8\hotspot\src\share\vm\prims
thread.cpp
涉及操作系统源码
os::start_thread(thread)
证明多线程是操作系统范畴，与语言无关
多线程相关概念
1把锁
synchronized
2个并
并发concurrent（抢票、秒杀）
是在同一实体上的多个事件
是在一台处理器上同时处理多个任务
同一时刻，其实是只有一个事件发生
并行parallel（泡泡面）
是在不同实体上的多个事件
是在多台处理器上同时处理多个任务
同一时刻，大家真的都在做事情，你做你的，我做我的
3个程
进程：系统当中运行的一个个应用程序
线程：轻量级进程，同一个进程内会有1个或多个线程，线程也是操作系统进行调度的基本单元
管程：Monitor即监视器，也即是我们平时说的锁
线程分类
用户线程（User Thread）
主线程
用户创建的线程
不同线程的生命周期不同，一般不会同时消亡
守护线程 （Daemon Thread）
t1.setDaemon(true);
gc线程
用户线程全部消亡则守护线程也消亡
问题产生
i++多线程不安全
集合不安全
线程锁怎么用
Future接口的异步任务演进
异步任务即开辟分支任务，不阻塞主线程。Tips：异步线程的创建是纳秒级别
FutureTask
三合一功能
作为线程：实现了Runnable接口
异步处理：实现了Future接口
有返回值：构造注入了Callable<T>，提供了Callable功能
配合线程池
避免手动多次创建线程，代码清爽
线程复用，节约资源
FutureTask缺点
阻塞方式get
futureTask.get()：get方法会阻塞主线程，一般要把get方法放到最后
futureTask.get(3,TimeUnit.SECONDS)：假如我不愿意等待很长时间，过时不候直接抛出TimeOutException。其他程序调用的时候可以捕获超时异常，相当于变相的做了止损操作
轮询方式isDone
不断给主线程续命以等待异步线程的返回
徒劳消耗cpu资源
CompletableFuture
创建方式
runAsync
runAsync(Runnable runnable)
runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
supplyAsync
supplyAsync(Supplier<U> supplier)
supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)
是否指定线程池
指定线程池Executor 的时候，要记得在finally中关闭线程池
若不指定线程池，则CompletableFuture使用了默认的线程池ForkJoinPool，主线程切忌立马结束，否则默认线程池就会立刻关闭，最终导致分支线程失效。此时ForkJoinPool充当了守护线程
CompletableFuture优点
减少阻塞：实现了回调接口CompletionStage
whenComplete
exceptionally
无需轮询
取值方法对比
get：编译期检查，需要抛异常
join：运行时才检查，无需抛异常
多任务组合处理
线程串行化
双线程均完成才能后续
双线程完成其一就能后续
多任务组合
本地锁
synchronized
volatile
保证可见性
不保证原子性
保证有序性
happen-before理念
禁止代码重排序
四大内存屏障指令
LoadLoadBarriers
StoreStoreBarriers
LoadStoreBarriers
StoreLoadBarriers**最强大花销也最大，Buffer Fully Flush
编译器制定的重排序规则表
第一个操作
第二个操作
X86仅支持StoreLoadBarriers
ReentrantLock与synchronized区别
定义区别
自动释放
响应中断
公平与否
悲观与否
锁的范围
选择性通知|分组唤醒
可重入锁
线程中断协商机制
Thread的api
interrupt
isInterrupted
interrupted
怎么中断
方式一、volatile
方式二、AtomicBoolean
方式三、interrupt+isInterrupted
唤醒方式的演进LockSupport
时期一：synchronized
线程1：objectLock.wait();
线程2：objectLock.notify();
正确的等待唤醒顺序：线程t1先等待，线程t2后唤醒t1。否则则会抛出两个异常：wait异常、notify异常
时期二：Lock
线程1：condition.await();
线程2：condition.signal();
正确的等待唤醒顺序：线程t1先等待，线程t2后唤醒t1，则会抛出两个异常：
await异常，signal异常
时期三：LockSupport
park/unpark
无需使用锁块（synchronized或者lock）
等待唤醒顺序谁先谁后无所谓，都不会报错，正常执行
原子包
atomic的理念
i++的多线程场景下不安全
原子性破坏场景
volatile+synchronized
AtomicInteger
主线程抢占的场景
主线程加睡眠
CountDownLatch
悲观锁的弊端
乐观锁提效
CAS
CAS原理
CAS情况陈述
V：变量var，也即AtomicInteger类当中被声明为volatile 的value
E：期望值(expected)
U：新值(update)
Unsafe类源码
#传入反射类型Filed，返回要更新的变量V的内存地valueOffset。
public native long objectFieldOffset(Field var1);
#传入变量
var1：待更新的变量V也即this，
var2：V的内存地址valueOffset，
var4：期望值E，
var5：更新值U
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);
问题弊端
自旋锁产生的问题
ABA产生的问题
atomic五大类型十八罗汉
基本类型原子类
数组类型原子类
引用类型原子类
AtomicReference
AtomicStampedReference
解决ABA问题
AtomicMarkableReference
解决ABA问题
对象的属性修改原子类
更新的对象属性必须使用public volatile修饰符
这种原子类型，是抽象类,所以每次使用都必须使用静态方法newUpdater( )创建一个更新器,并且需要设置想要更新的类和属性
原子操作增强类
LongAdder
分散热点技术
LongAdder#add
Striped64#longAccumulate
LongAdder#sum
LongAccumulator
ThreadLocal
演进过程
用法用例
SimpleDateFormat
销售员卖房子|CS玩家
源码
Thread
ThreadLocal
线程池场景下的线程经常会被复用
影响后续业务逻辑
和造成内存泄露等问题
四大引用扩展
强引用
软引用
弱引用
虚引用
对象内存布局
对象头
markword
类型指针
实例数据
数据对齐
Synchronized锁升级
markword占8个字节即64位
无锁
偏向锁
Java6
Java15废除
轻量锁
自旋CAS
重量级锁
Java5
synchronized的底层原理，对象监视器 monitor
monitorenter /monitorexit
ACC_SYNCHRONIZED
操作系统
用户态
内核态
mutexLock指令
JIT语法优化
锁消除
锁粗化
小口诀
无锁：自由自在
偏向锁：唯我独尊
轻量锁：楚汉争霸
重量级锁：群雄逐鹿
Locks锁包
AbstractQueuedSynchronizer原理
数据结构
循环双向线程阻塞队列节点Node
Node类型
SHARED
EXCLUSIVE
waitStatus状态
CANCELLED = 1;
SIGNAL = -1;
CONDITION = -2;
PROPAGATE = -3;
volatile int waitStatus;
默认为0
volatile Thread thread;
volatile Node prev;
volatile Node next;
volatile int state;
0-1-2-3....
非公平锁与公平锁原理
NonfairSync
FairSync
尝试获取锁
tryAcquire
addWaiter
acquireQueued
唤醒阻塞线程
unlock
release | tryRelease | unparkSuccessor(h)【LockSupport.unpark】
acquireQueued
Lock
ReentrantLock
CountDownLatch
利用枚举减少if else的判断
CountDownLatch去解决时间等待问题
CyclicBarrier
CyclicBarrier阻塞任务线程而非主线程
集齐7颗龙珠就能召唤神龙
兄弟四人打篮球
屏障的共同抵达提前执行操作，构造方法传入Runnable实例
线程具体的业务操作
屏障复用
又来了一拨人，看看愿不愿意一起打：
Semaphore
用semaphore 实现停车场提示牌功能
用semaphore 实现防止商品超卖
用semaphore 实现接口限流
ReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock
读读共享，大家一起看电影
写写互斥，读写互斥，读的时候不允许写防止脏数据
Oracle官方：锁降级处理缓存场景。写缓存-读缓存-释放写锁-最后释放读锁
StampedLock
jdk1.8对ReentrantReadWriteLock的优化
解决锁饥饿问题
StampedLock采取乐观获取读锁
所以,在获取乐观读锁后,还需要对结果进行校验。
读的时候允许写线程介入，若写线程操作成功，则乐观读锁tryOptimisticRead升级为悲观读锁readLock
但不允许重入