java de 线程池

线程池:  java.util.concurrent.Executors提供了一个 java.util.concurrent.Executor接口的实现用于创建线程池

作用:解决处理器单元内多个线程执行的问题,它可以显著减少处理器单元的闲置时间,增加处理器单元的吞吐能力。

使用情况:

假设一个服务器完成一项任务所需时间为:

T1 创建线程时间,

T2 在线程中执行任务的时间,

T3 销毁线程时间。

如果:T1 + T3 远大于 T2,则可以采用线程池,以提高服务器性能。

组成部分:
                1、线程池管理器(ThreadPool):用于创建并管理线程池,包括 创建线程池,销毁线程池,添加新任务;
                2、工作线程(PoolWorker):线程池中线程,在没有任务时处于等待状态,可以循环的执行任务;
                3、任务接口(Task):每个任务必须实现的接口,以供工作线程调度任务的执行,它主要规定了任务的入口,任务执行完后的收尾工作,任务的执行状态等;
                4、任务队列(taskQueue):用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

   线程池技术正是关注如何缩短或调整T1,T3时间的技术,从而提高服务器程序性能的。它把T1,T3分别安排在服务器程序的启动和结束的时间段或者一些空闲的时间段,这样在服务器程序处理客户请求时,不会有T1,T3的开销了。
    线程池不仅调整T1,T3产生的时间段,而且它还显著减少了创建线程的数目,看一个例子:
    假设一个服务器一天要处理50000个请求,并且每个请求需要一个单独的线程完成。在线程池中,线程数一般是固定的,所以产生线程总数不会超过线程池中线程的数目,而如果服务器不利用线程池来处理这些请求则线程总数为50000。一般线程池大小是远小于50000。所以利用线程池的服务器程序不会为了创建50000而在处理请求时浪费时间,从而提高效率。

线程:

创建线程的有哪些方式?

1)继承Thread类创建线程类

2)通过Runnable接口创建线程类

3)通过Callable和Future创建线程

创建线程的三种方式的对比?

1)采用实现Runnable、Callable接口的方式创建多线程。

优势是

线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口,还可以继承其他类。

在这种方式下,多个线程可以共享同一个target对象,所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况,从而可以将CPU、代码和数据分开,形成清晰的模型,较好地体现了面向对象的思想。

劣势是:

编程稍微复杂,如果要访问当前线程,则必须使用Thread.currentThread()方法。

2)使用继承Thread类的方式创建多线程

优势是:

编写简单,如果需要访问当前线程,则无需使用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可获得当前线程。

劣势是:

线程类已经继承了Thread类,所以不能再继承其他父类。

3)Runnable和Callable的区别

  •  Callable规定(重写)的方法是call(),Runnable规定(重写)的方法是run()。
  •  Callable的任务执行后可返回值,而Runnable的任务是不能返回值的。
  •  Call方法可以抛出异常,run方法不可以。
  •  运行Callable任务可以拿到一个Future对象,表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法,以等待计算的完成,并检索计算的结果。通过Future对象可以了解任务执行情况,可取消任务的执行,还可获取执行结果。

ava线程具有五中基本状态

1)新建状态(New):当线程对象对创建后,即进入了新建状态,如:Thread t = new MyThread();

2)就绪状态(Runnable):当调用线程对象的start()方法(t.start();),线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程,只是说明此线程已经做好了准备,随时等待CPU调度执行,并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行;

3)运行状态(Running):当CPU开始调度处于就绪状态的线程时,此时线程才得以真正执行,即进入到运行状态。注:就 绪状态是进入到运行状态的唯一入口,也就是说,线程要想进入运行状态执行,首先必须处于就绪状态中;

4)阻塞状态(Blocked):处于运行状态中的线程由于某种原因,暂时放弃对CPU的使用权,停止执行,此时进入阻塞状态,直到其进入到就绪状态,才 有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同,阻塞状态又可以分为三种:

1.等待阻塞:运行状态中的线程执行wait()方法,使本线程进入到等待阻塞状态;

2.同步阻塞 — 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用),它会进入同步阻塞状态;

3.其他阻塞 — 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。

.Java中的同步集合与并发集合有什么区别?

同步集合类:

  •  Vector
  •  Stack
  •  HashTable
  •  Collections.synchronized方法生成

并发集合类:

  •  ConcurrentHashMap
  •  CopyOnWriteArrayList
  •  CopyOnWriteArraySet等

9.同步集合与并发集合的区别

同步集合与并发集合都为多线程和并发提供了合适的线程安全的集合,不过并发集合的可扩展性更高。同步集合比并发集合会慢得多,主要原因是锁,同步集合会对整个May或List加锁,而并发集合例如ConcurrentHashMap,
把整个Map 划分成几个片段,只对相关的几个片段上锁,同时允许多线程访问其他未上锁的片段(JDK1.8版本底层加入了红黑树)。

synchronized的作用?

在Java中,synchronized关键字是用来控制线程同步的,就是在多线程的环境下,控制synchronized代码段不被多个线程同时执行。

synchronized既可以加在一段代码上,也可以加在方法上。

 

14.volatile关键字的作用

对于可见性,Java提供了volatile关键字来保证可见性。

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。

单例模式的线程安全性

老生常谈的问题了,首先要说的是单例模式的线程安全意味着:某个类的实例在多线程环境下只会被创建一次出来。单例模式有很多种的写法,我总结一下:

(1)饿汉式单例模式的写法:线程安全

(2)懒汉式单例模式的写法:非线程安全

(3)双检锁单例模式的写法:线程安全

 

什么是线程锁机制

多线程可以同时运行多个任务但是当多个线程同时访问共享数据时,可能导致数据不同步,甚至错误!

so,不使用线程锁, 可能导致错误。


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