一、什么是并发
在操作系统中的并发,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。复制代码
二、为什么需要并发
  • 提高CPU的使用效率
  • 降低系统的响应时间
  • 提升系统的容错率
三、并发操作(JUC)

线程的使用

1.实现Runnable接口

public class TestRunnable implements Runnable{
	@Override
    public void run(){
    	//...
    }
     //使用Runnable实例在创建一个Thread实例,调用Thread的实例的start()方法启动线程
    public static void main(String[] args){
    	TestRunnable tr = new TestRunnable();
    	Thread thread = new Thread(tr);
    	thread.start();
    }
}复制代码

2.继承Thread类

public class TestThread extends Thread{
    public void run(){
    	//...
    }
    //启动线程
    public static void main(String[] args){
    	TestThread tt = new TestThread();
        tt.start();
    }
}复制代码

3.实现Callable接口

public class TestCallable implements Callable{
	//返回值可以为任意引用类型值 这里举例Integer
    @Override
    public Integer run(){
    	//...
        return 123;
        
    }
     //与 Runnable 相比,Callable 可以有返回值,返回值通过 FutureTask 进行封装。
    public static void main(String[] args){
    	TestCallable tr = new TestCallable();
        //通过FutureTask封装返回结果
        FutureTask<Integer> fu = new FutureTask<>(tr);
    	Thread thread = new Thread(fu);
    	thread.start();
        System.out.println(fu.get());
    }
}复制代码

实现接口vs继承Thread

1.Java不支持多继承,但可以实现多个接口 2.类可能只要求可执行就行,继承整个Thread开销太大

线程->锁(互斥同步)

Java提供了两种锁机制来控制多个线程对共享资源的互斥访问

1.Sychronized

使用

  • 同步代码块
public void func() {
    synchronized (this) {
        // ...
    }
}复制代码
  • 同步方法
public synchronized void func () {
    // ...
}复制代码
  • 同步类
public void func() {
	//同步一个类
    synchronized (SynchronizedExample.class) {
        // ...
    }
}复制代码
  • 同步静态方法
public synchronized static void fun() {
    // ...
}复制代码

2.ReentrantLock

public class TestLock {
	//实例ReentrantLock
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    public void func() {
        lock.lock();
        try {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.print(i + " ");
            }
        } finally {
            lock.unlock(); // 确保释放锁,从而避免发生死锁。
        }
    }
}复制代码

两者比较

  • 锁的实现:前者为JVM实现,后者为JDK的API
  • 性能:Java的新版本对Sychronized进行了优化,例如自旋锁,两者大致相同
  • 等待可中断:在当前拥有锁的线程不释放锁时,后者可以放弃等待,而前者不可以
  • 公平锁:前者为非公平锁,后者可公平可不公平

使用选择:若要使用ReentrantLock的高级功能可优先选择,否则优先使用Sychronized,因为前者是原生JVM实现的,不管Java的哪个版本都会支持。并且使用Sychronized不用管锁的释放情况,也就不用担心产生死锁的情况

线程->状态

  • 新建(New):创建后线程尚未启动
  • 可运行(Runnable):可以被运行,具体有没运行看底层操作系统的调度
  • 阻塞(Bolcked):获取资源时有其他线程占用该资源,则进入阻塞状态
  • 无限期等待:等待其它线程显式地唤醒。
  • 限期等待:无需等待其它线程显式地唤醒,在一定时间之后会被系统自动唤醒。
  • 死亡:可以是线程结束任务之后自己结束,或者产生了异常而结束。