Java基础知识(七)

拼搏现实的明天。 2022-05-28 04:54 191阅读 0赞

1.多线程一定好么？  
cpu密集不好 io密集好  
  
2.如何减少上下文切换：  
无锁并发（数据id根据Hash分段）、CAS、最少线程  
  
3.java线程避免死锁：  
避免一个线程同时有多个锁  
避免一个锁占用多个资源  
lock.tryLock代替内部锁  
内存屏障：限制命令操作顺序，有LoadLoad、LoadStore、LoadStore、StroreStreo四种屏障  
缓冲行：cpu缓存最小储存单位  
写命中：缓存有，直接写入缓存  
缓存一致性：主存改变，其他缓存改变(read、load、use绑定)  
顺序一致性：单个线程内执行结果一定是不变的（但依然有指令重排，只是结果不受影响的重排）  
  
4.八个CPU原子命令：  
lock、unlock、read、load、use、assign、store、write  
  
  
5.volatile做的事：  
1.lock前缀指令使缓存行立即写入内存（assign、store、write绑定）  
2.其他cpu缓存无效  
3.加入内存屏障  
使用前景：不依赖于上次数据  
使用案例：i++：tmp = i;tmp=tmp+1;i = tmp;  
64位机器跑32位jvm，long和double：2段分2次计算，不加volatile会导致结果前32位是一个线程结果，后32位一个线程结果  
  
  
6.synchronized  
对象加锁，Monitor对象，monitorenter和monitorexit命令实现锁升级  
  
  
7.ReentrantLock 可重入锁  
通过CVS等实现，比synchronized效率略高，有公平锁非公平锁  
锁可多次进入，并把拥有数++  
lock(), 如果获取了锁立即返回，如果别的线程持有锁，当前线程则一直处于休眠状态，直到获取锁  
tryLock(), 如果获取了锁立即返回true，如果别的线程正持有锁，立即返回false；  
  
  
8.ReentrantReadWriteLock  
read/write两把锁  
写锁与ReetrantLock类似，只有写锁读锁都没被占用才获得锁  
读锁拥有数是多个线程的，每个线程拥有数只能自己通过ThreadLocal记录  
写锁结束降级读锁，避免可见性问题  
  
  
9.Lock和synchronized区别  
Lock是通过代码级实现，cvs  
synchronized是通过jvm的monitor实现的  
还多了 锁投票，定时锁等候和中断锁等候等特性  
使用ReentrantLock，如果A不释放，可以使B在等待了足够长的时间以后，中断等待，而干别的事情  
  
  
10.AQS（AbstractQueuedSynchronized）  
有队列，有state、进入会先自旋再阻塞，默认非公平，队列唤醒了调用tryAcquire，不一定能获取锁  
  
11.java对象头：  
MarkWord 长度：32/64，存储hashCode或者锁信息  
  
  
12.CAS unsafe.compareAndSwap(对象地址，原来值，要修改值)  
unsafe是通过操作系统实现（CMPXCHG指令），如果失败返回false；  
  
  
13.CAS使用：自旋锁、自适应自旋锁  
  
  
14.锁的升级  
偏向锁(markword指向所在线程，代价低，两个线程则停安全点撤销)->轻量级线程（markword置换到拥有者线程，线程对象互指。两个线程则b线程自旋等待）->重量级锁（syn、reeentrantLock）  
比较：  
偏向锁：  加锁解锁消耗极少，锁竞争的安全点带来消耗。      适用于一个线程  
轻量级锁：响应快，自旋消耗cpu                                          追求响应时间，同步块非常快  
重量级：                                                                              追求吞吐量，同步块执行时间长  
  
  
15.处理器实现原子性策略：  
LOCK\#信号是一个线程独占共享内存(通过锁住主内存总线，之后优化成缓存锁)  
缓存锁保证原子性  
  
  
16.java原子实现：  
锁和CAS  
CAS局限性：ABA问题（过程无感知）、循环时间开销大、一次保证一个变量  
  
  
17.内存模型（对底层抽象）  
线程通信方式:  
内存模型（共享内存）  
消息传递（A复制到主内存，再从主内存写到B）  
管道：输入流输出流（PipedReader,PipedWriter,PipedInputstream,PipedOutputStream）  
内存模型：本地内存（共享变量副本、局部变量）、主内存（共享变量）  
指令重排序：编译优化重排、并行重排、内存重排  
  
  
18.final域重写规则  
构造函数内，final写入与被构造的对象引用赋值不能重排序（obj=this会引发逃逸，例如此时别的线程调用obj.i，final的i变量还没初始化）  
初次读含final域对象与随后读final区域不能重排  
  
19.单例模式问题  
实例化分为：1.开辟空间memory 2.初始化对象 3.设置instance指向memory。  
指令重排可能是：1->3->2 , 若2还未执行，B线程认为instance非空，直接调用instance，导致错误  
解决方案：1.volatile禁止重排序 2.匿名内部类（连自己加锁都不用，类自带实例化锁）  
  
  
20.为什么使用多线程  
1.多处理器发挥功效  
2.更快相应，一个下订单带来一系列操作如何快速成功：线程派发，分任务执行  
  
21.java优先级  
不一定有用，主要是靠操作系统底层实现  
  
  
22.interrupt  
interrupt不会真的终止，只是一种协作机制  
interrupt()将会设置该线程的中断状态位，即设置为true  
使用Thread.currentThread().isInterrupted()方法（因为它将线程中断标示位设置为true后，不会立刻清除中断标示位，即不会将中断标设置为false）  
thread.interrupted()（该方法调用后会将中断标示位清除，即重新设置为false）  
一个线程处于了等待状态（thread.sleep、thread.join、thread.wait），则在线程在检查中断标示时如果发现中断标示为true，则会在这些阻塞方法调用处抛出InterruptedException异常，并且在抛出异常后立即将线程的中断标示位清除，即重新设置为false。抛出异常是为了线程从阻塞状态醒过来，并在结束线程前让程序员有足够的时间来处理中断请求。  
锁的情况下不会被中断影响  
  
23.阻塞状态与等待区别  
阻塞是进锁里，等待是wait、sleep。sleep设置时间状态叫做超时等待状态