Java 多執行緒程式設計要點(synchronized)

 

多執行緒程式設計要點:

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  1.多執行緒中有主記憶體和工作記憶體之分， 在JVM中，有一個主記憶體，專門負責所有執行緒共享資料；而每個執行緒都有他自己私有的工作記憶體， 主記憶體和工作記憶體分貝在JVM的stack區和heap區。

 

  2.執行緒的狀態有'Ready', 'Running', 'Sleeping', 'Blocked', 和 'Waiting'幾個狀態，
'Ready' 表示執行緒正在等待CPU分配允許執行的時間。

 

  3.執行緒執行次序並不是按照我們建立他們時的順序來執行的，CPU處理執行緒的順序是不確定的，如果需要確定，那麼必須手工介入，使用setPriority()方法設定優先順序。

 

  4.我們無從知道一個執行緒什麼時候執行，兩個或多個執行緒在訪問同一個資源時，需要synchronized

 

  5. 每個執行緒會註冊自己，實際某處存在著對它的引用，因此，垃圾回收機制對它就“束手無策”了。

 

  6. Daemon執行緒區別一般執行緒之處是：主程式一旦結束，Daemon執行緒就會結束。

 

  7. 一個物件中的所有synchronized方法都共享一把鎖，這把鎖能夠防止多個方法對通用記憶體同時進行的寫操作。synchronized static方法可在一個類範圍內被相互間鎖定起來。

 

  8. 對於訪問某個關鍵共享資源的所有方法，都必須把它們設為synchronized，否則就不能正常工作。

 

  9. 假設已知一個方法不會造成衝突，最明智的方法是不要使用synchronized，能提高些效能。

 

  10. 如果一個/"同步"方法修改了一個變數，而我們的方法要用到這個變數(可能是隻讀),最好將自己的這個方法也設為 synchronized。

 

  11. synchronized不能繼承，  父類的方法是synchronized，那麼其子類過載方法中就不會繼承“同步”。

 

  12. 執行緒堵塞Blocked有幾個原因造成：

 

  (1)執行緒在等候一些IO操作
  (2)執行緒試圖呼叫另外一個物件的“同步”方法，但那個物件處於鎖定狀態，暫時無法使用。

 

  13.原子型操作(atomic), 對原始型變數(primitive)的操作是原子型的atomic. 意味著這些操作是執行緒安全的， 但是大部分情況下，我們並不能正確使用，來看看 i = i + 1 , i是int型，屬於原始型變數：

 

  (1)從主記憶體中讀取i值到本地記憶體.
  (2)將值從本地記憶體裝載到執行緒工作拷貝中.
  (3)裝載變數1.
  (4)將i 加 1.
  (5)將結果給變數i.
  (6)將i儲存到執行緒本地工作拷貝中.
  (7)寫回主記憶體.

 

  注意原子型操作只限於第1步到第2步的讀取以及第6到第7步的寫, i的值還是可能被同時執行i=i+1的多執行緒中斷打擾(在第4步)。

 

  double 和long 變數是非原子型的(non-atomic)。陣列是object 非原子型。

 

  14. 由於13條的原因，我們解決辦法是：

  class xxx extends Thread{
   //i會被經常修改
  private int i;

 

  public synchronized int read(){ return i;}

 

  public synchronized void update(){ i = i + 1;}

 

  ..........

 

  }
 

 

  15. Volatile變數， volatile變數表示保證它必須是與主記憶體保持一致，它實際是"變數的同步", 也就是說對於volatile變數的操作是原子型的，如用在long 或 double變數前。

 

  16. 使用yield()會自動放棄CPU，有時比sleep更能提升效能。

 

  17. sleep()和wait()的區別是：wait()方法被呼叫時會解除鎖定，但是我們能使用它的地方只是在一個同步的方法或程式碼塊內。

 

  18. 通過製造縮小同步範圍，儘可能的實現程式碼塊同步，wait(毫秒數)可在指定的毫秒數可退出wait；對於wait()需要被notisfy()或notifyAll()踢醒。

 

  19. 構造兩個執行緒之間實時通訊的方法分幾步：
  (1). 建立一個PipedWriter和一個PipedReader和它們之間的管道;
  PipedReader in = new PipedReader(new PipedWriter())
  (2). 在需要傳送資訊的執行緒開始之前，將外部的PipedWriter導向給其內部的Writer例項out
  (3). 在需要接受資訊的執行緒開始之前，將外部的PipedReader導向給其內部的Reader例項in
  (4). 這樣放入out的所有東西度可從in中提取出來。

 

  20. synchronized帶來的問題除效能有所下降外，最大的缺點是會帶來死鎖DeadLock，只有通過謹慎設計來防止死鎖，其他毫無辦法，這也是執行緒難以馴服的一個原因。不要再使用stop() suspend() resume()和destory()方法

 

  21. 在大量執行緒被堵塞時，最高優先順序的執行緒先執行。但是不表示低階別執行緒不會執行，執行概率小而已。

 

  22. 執行緒組的主要優點是：使用單個命令可完成對整個執行緒組的操作。很少需要用到執行緒組。

 

  23. 從以下幾個方面提升多執行緒的效能：

 

  檢查所有可能Block的地方，儘可能的多的使用sleep或yield()以及wait();

 

  儘可能延長sleep(毫秒數)的時間;

 

  執行的執行緒不用超過100個，不能太多；

 

  不同平臺linux或windows以及不同JVM執行效能差別很大。