【狂神说Java】JUC笔记

【狂神说Java】JUC笔记整理的这些资料希望对 Java 开发的朋友们有所参考以及少走弯路 本文的重点是你有没有收获与成长 其余的都不重要 希望读者们能谨记这一点

大家好,欢迎来到IT知识分享网。

线程、进程,如果不能使用一句话说出来的技术,不扎实!

进程:一个程序,.exe Music.exe 程序的集合;

一个进程往往可以包含多个线程,至少包含一个!

Java默认有几个线程? 2 个 mian、GC

线程:开了一个进程 Typora,写字,自动保存(线程负责的)

对于Java而言:Thread、Runnable、Callable

Java 真的可以开启线程吗? 开不了

并发、并行

并发编程:并发、并行

并发(多线程操作同一个资源)

  • CPU 一核 ,模拟出来多条线程,天下武功,唯快不破,快速交替

并行(多个人一起行走)

  • CPU 多核 ,多个线程可以同时执行; 线程池

并发编程的本质:充分利用CPU的资源

线程有几个状态

public enum State {

// 创建

NEW,

// 运行

RUNNABLE,

// 阻塞

BLOCKED,

// 等待,死死地等

WAITING,

// 超时等待

TIMED_WAITING,

// 终止

TERMINATED;

}

wait/sleep 区别

1、来自不同的类

wait => Object

sleep => Thread

2、关于锁的释放

wait 会释放锁,sleep 睡觉了,抱着锁睡觉,不会释放!

3、使用的范围是不同的

wait:必须在同步代码块中

sleep 可以再任何地方睡

4、是否需要捕获异常

wait 不需要捕获异常

sleep 必须要捕获异常

3、Lock锁(重点)

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传统 Synchronized

package com.kuang.demo01;

// 基本的卖票例子

import java.time.OffsetDateTime;

Lock 接口

/

  • 真正的多线程开发,公司中的开发,降低耦合性
  • 线程就是一个单独的资源类,没有任何附属的操作!
  • 1、 属性、方法

*/

public class SaleTicketDemo01 {

public static void main(String[] args) {

// 并发:多线程操作同一个资源类, 把资源类丢入线程

Ticket ticket = new Ticket();

// @FunctionalInterface 函数式接口,jdk1.8 lambda表达式 (参数)->{ 代码 }

new Thread(()->{

for (int i = 1; i < 40 ; i++) {

ticket.sale();

}

},“A”).start();

new Thread(()->{

for (int i = 1; i < 40 ; i++) {

ticket.sale();

}

},“B”).start();

new Thread(()->{

for (int i = 1; i < 40 ; i++) {

ticket.sale();

}

},“C”).start();

}

}

// 资源类 OOP

class Ticket {

// 属性、方法

private int number = 30;

// 卖票的方式

// synchronized 本质: 队列,锁

public synchronized void sale(){

if (number>0){
{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+“卖出了”+(number–)+“票,剩余:”+number);

}

}

}

Lock 接口

在这里插入图片描述

公平锁:十分公平:可以先来后到

非公平锁:十分不公平:可以插队 (默认)

Lock三部曲

  1. new ReentrantLock();
  2. lock.lock(); // 加锁
  3. finally=> lock.unlock(); // 解锁

Synchronized 和 Lock 区别

  1. Synchronized 内置的Java关键字, Lock 是一个Java类
  2. Synchronized 无法判断获取锁的状态,Lock 可以判断是否获取到了锁
  3. Synchronized 会自动释放锁,lock 必须要手动释放锁!如果不释放锁,死锁
  4. Synchronized 线程 1(获得锁,阻塞)、线程2(等待,傻傻的等);Lock锁就不一定会等待下

去;

  1. Synchronized 可重入锁,不可以中断的,非公平;Lock ,可重入锁,可以 判断锁,非公平(可以

自己设置);

  1. Synchronized 适合锁少量的代码同步问题,Lock 适合锁大量的同步代码!

4、生产者和消费者问题

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面试的:单例模式、排序算法、生产者和消费者、死锁

防止虚假唤醒要用while,不能用if

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JUC版的生产者和消费者问题

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通过Lock 找到 Condition

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5、8锁现象

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6、集合类不安全

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List 不安全

在这里插入图片描述

Set 不安全

Set set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());

Set set = new CopyOnWriteArraySet<>();

Map 不安全

Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();

7、Callable ( 简单 )

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1、可以有返回值

2、可以抛出异常

3、方法不同,run()/ call(

8、常用的辅助类(必会)

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8.1、CountDownLatch


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减法计数器

在这里插入图片描述

原理:

countDownLatch.countDown(); // 数量-1

countDownLatch.await(); // 等待计数器归零,然后再向下执行

每次有线程调用 countDown() 数量-1,假设计数器变为0,countDownLatch.await() 就会被唤醒,继续

执行!

8.2、CyclicBarrier


在这里插入图片描述

加法计数器

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8.3、Semaphore


Semaphore:信号量

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抢车位!

6车—3个停车位置

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原理:

semaphore.acquire() 获得,假设如果已经满了,等待,等待被释放为止!

semaphore.release(); 释放,会将当前的信号量释放 + 1,然后唤醒等待的线程!

作用: 多个共享资源互斥的使用!并发限流,控制最大的线程数!

9、读写锁

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在这里插入图片描述

  • 独占锁(写锁) 一次只能被一个线程占有
  • 共享锁(读锁) 多个线程可以同时占有
  • ReadWriteLock
  • 读-读 可以共存!
  • 读-写 不能共存!
  • 写-写 不能共存!

10、阻塞队列

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BlockingQueue

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什么情况下我们会使用 阻塞队列:多线程并发处理,线程池!

学会使用队列

添加、移除

四组API

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SynchronousQueue 同步队列

没有容量,

进去一个元素,必须等待取出来之后,才能再往里面放一个元素!

put、take

11、线程池(重点)

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线程池:三大方法、7大参数、4种拒绝策略

池化技术

程序的运行,本质:占用系统的资源! 优化资源的使用!=>池化技术

线程池、连接池、内存池、对象池///… 创建、销毁。十分浪费资源

池化技术:事先准备好一些资源,有人要用,就来我这里拿,用完之后还给我。

线程池的好处:

1、降低资源的消耗

2、提高响应的速度

3、方便管理。

线程复用、可以控制最大并发数、管理线程

线程池:三大方法

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7大参数

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4种拒绝策略

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小结和拓展

池的最大的大小如何去设置!

了解:IO密集型,CPU密集型:(调优)

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12、四大函数式接口(必需掌握)

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新时代的程序员:lambda表达式、链式编程、函数式接口、Stream流式计算

函数式接口: 只有一个方法的接口

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Function函数式接口

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断定型接口:有一个输入参数,返回值只能是 布尔值!

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Consumer 消费型接口

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Supplier 供给型接口

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13、Stream流式计算

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什么是Stream流式计算

大数据:存储 + 计算

集合、MySQL 本质就是存储东西的;

计算都应该交给流来操作!

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14、ForkJoin

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什么是 ForkJoin

归并思想

ForkJoin 在 JDK 1.7 , 并行执行任务!提高效率。大数据量!

大数据:Map Reduce (把大任务拆分为小任务)

在这里插入图片描述

ForkJoin 特点:工作窃取

这个里面维护的都是双端队列

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15、异步回调

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Future 设计的初衷: 对将来的某个事件的结果进行建模

在这里插入图片描述

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16、JMM

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请你谈谈你对 Volatile 的理解

Volatile 是 Java 虚拟机提供轻量级的同步机制

  1. 保证可见性
  2. 不保证原子性
  3. 禁止指令重排

什么是JMM

JMM : Java内存模型,不存在的东西,概念!约定!

关于JMM的一些同步的约定:

1、线程解锁前,必须把共享变量立刻刷回主存。

2、线程加锁前,必须读取主存中的最新值到工作内存中!

3、加锁和解锁是同一把锁

线程 工作内存 、主内存

8种操作:

在这里插入图片描述

内存交互操作有8种,虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的,不可在分的(对于double和long类型的变量来说,load、store、read和write操作在某些平台上允许例外)

  • lock (锁定):作用于主内存的变量,把一个变量标识为线程独占状态
  • unlock (解锁):作用于主内存的变量,它把一个处于锁定状态的变量释放出来,释放后的变量

才可以被其他线程锁定

  • read (读取):作用于主内存变量,它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中,以便

随后的load动作使用

  • load (载入):作用于工作内存的变量,它把read操作从主存中变量放入工作内存中
  • use (使用):作用于工作内存中的变量,它把工作内存中的变量传输给执行引擎,每当虚拟机

遇到一个需要使用到变量的值,就会使用到这个指令

  • assign (赋值):作用于工作内存中的变量,它把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变

量副本中

  • store (存储):作用于主内存中的变量,它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中,

以便后续的write使用

  • write (写入):作用于主内存中的变量,它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内

存的变量中

JMM对这八种指令的使用,制定了如下规则:

  • 不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load,使用了store必须write
  • 不允许线程丢弃他最近的assign操作,即工作变量的数据改变了之后,必须告知主存
  • 不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存
  • 一个新的变量必须在主内存中诞生,不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是怼变量实施use、store操作之前,必须经过assign和load操作
  • 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后,必须执行相同次数的unlock才能解锁
  • 如果对一个变量进行lock操作,会清空所有工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前,
  • 必须重新load或assign操作初始化变量的值
  • 如果一个变量没有被lock,就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量
  • 对一个变量进行unlock操作之前,必须把此变量同步回主内存

问题: 程序不知道主内存的值已经被修改过了

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17、Volatile

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1、保证可见性

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2、不保证原子性

原子性 : 不可分割

线程A在执行任务的时候,不能被打扰的,也不能被分割。要么同时成功,要么同时失败。

在这里插入图片描述

如果不加 lock 和 synchronized ,怎么样保证原子性

在这里插入图片描述

使用原子类,解决 原子性问题

在这里插入图片描述

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这些类的底层都直接和操作系统挂钩!在内存中修改值!Unsafe类是一个很特殊的存在!

指令重排

什么是 指令重排:你写的程序,计算机并不是按照你写的那样去执行的。
自我介绍一下,小编13年上海交大毕业,曾经在小公司待过,也去过华为、OPPO等大厂,18年进入阿里一直到现在。

深知大多数Java工程师,想要提升技能,往往是自己摸索成长或者是报班学习,但对于培训机构动则几千的学费,着实压力不小。自己不成体系的自学效果低效又漫长,而且极易碰到天花板技术停滞不前!

因此收集整理了一份《2024年Java开发全套学习资料》,初衷也很简单,就是希望能够帮助到想自学提升又不知道该从何学起的朋友,同时减轻大家的负担。img

【狂神说Java】JUC笔记

【狂神说Java】JUC笔记

既有适合小白学习的零基础资料,也有适合3年以上经验的小伙伴深入学习提升的进阶课程,基本涵盖了95%以上Java开发知识点,真正体系化!

由于文件比较大,这里只是将部分目录截图出来,每个节点里面都包含大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、讲解视频,并且会持续更新!

如果你觉得这些内容对你有帮助,可以扫码获取!!(备注Java获取)

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最后

整理的这些资料希望对Java开发的朋友们有所参考以及少走弯路,本文的重点是你有没有收获与成长,其余的都不重要,希望读者们能谨记这一点。

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