前言
最近在總結《Java多執行緒程式設計核心技術》這本書。實話實說：多執行緒程式設計核心技術，這些字眼屬實有些誇大。
但是也不能因為此，就直接否認了書籍本身的價值。這是一篇比較適合入門閱讀的書籍。和我最近在嘗試寫的文章有相似之處，也就是盡力讓知識點，少思考性而多閱讀性。
因此接下來會將這本書的內容，揉到我的接下來的文章中，旨在：真正能在碎片化時代下，進行有效學習。
愛因斯坦：“如果你不能簡單地解釋一樣東西，說明你沒真正理解它。”
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正文
毫無疑問，一切的開始。肯定是先介紹介紹概念性的東西。主題是執行緒，但是談到執行緒，勢必不能忘了程式。因此讓我們先來聊一聊執行緒和程式的概念。
接下來讓我們有請文章一貫的主角：小A和MDove出場~
程式和執行緒
小A：MDove，我最近在思考一個問題，多執行緒多執行緒。那到底什麼是多執行緒呢？
MDove：想要理解多執行緒，其實就要不得不提一提：程式，以及程式和執行緒之間的關係。
一個比較通俗且常見的解釋：程式：作業系統分配資源的基本單位；執行緒：作業系統排程最小單位。
稍稍學院派的解釋：
來自《現在作業系統（第4版）》 + 維基百科 + 百度百科
程式:
- 程式的本質是正在執行的一個程式,程式基本上上容納執行一個程式所需要的所有資訊的容器。
- 在當代多數作業系統中，程式本身不是基本執行單位，而是執行緒的容器。程式本身只是指令、資料及其組織形式的描述，程式才是程式的真正執行例項。
- 早期面向程式設計的計算機結構中，程式是系統進行資源分配和排程的基本單位。
小A：哦？既然程式是程式的實體，那麼只要程式不就行了？
MDove：這當然是沒有問題啦。但是，一個致命的問題，大家都追求快，更快，非常快！
小A：不不不不不，我就追求慢，堅挺~
MDove：堅挺是吧，你這麼秀，你怎麼不去Tokyo Hot？擱這給我扯犢子。學不學了？不學你去找加藤鷹去。
小A：學學學，我的理解：是不是執行緒比程式佔用資源更少？
MDove：其實關於消耗資源這個問題很難回答。比如Linux、Windows對程式和執行緒的設計就是不同的。如果從Linux的角度出發，程式和執行緒無論是建立還是上下文切換其實不在極端情況下，所謂的效能還是資源，差距並不是很大。差距比較大的一點是：程式是記憶體獨立，而執行緒記憶體共享。
MDove：當然，二者都可以悄摸得去做一些事情，但不同點在於：程式間通訊，遠比執行緒間通訊複雜的。因此在上層高階語言的設計上，執行緒便成了不錯的用於後臺完成耗時操作的一個工具。但是不可否認的一點，多程式同樣扮演者舉足輕重的角色！打個比方，單程式的程式，如果殺死這個程式那麼這個程式所依附的所有執行緒全部死亡。而多程式則不怕，畢竟彼此是獨立執行的程式，因此多程式在拉活方面有著不俗的戰鬥力。
小A：哦~原來如此，那可以聊一聊執行緒麼？
MDove：好的，接下來讓我們看一看執行緒。
執行緒：
- 是作業系統能夠進行運算排程的最小單位。它被包含在程式之中，是程式中的實際運作單位。一條執行緒指的是程式中一個單一順序的控制流，一個程式中可以併發多個執行緒，每條執行緒並行執行不同的任務。
- 執行緒可以為作業系統核心排程的核心執行緒；由使用者程式自行排程的使用者執行緒。
MDove：舉個小例子：開啟我們計算機上的工作管理員時，程式Tab頁上，我們看到的就是程式；而獨立程式程式的子任務就是執行緒（不絕對，也可以存在多程式的程式）。比如：QQ執行時（程式），就有很多子任務（執行緒）在同時執行：你即能一遍和基友視訊，一遍還能和其他基友文字聊天這就體現了多執行緒，其中每一項子任務都可以理解為執行緒。
MDove：對於我們開發者來說執行緒是一個很常見的概念。對於Java後臺來說，能夠熟練的掌握對多執行緒的使用。可以說是掌握核心科技一樣。
小A：？？？聽你這麼說，多執行緒沒什麼難的呀？
多執行緒的弊端
MDove：初生牛犢不怕虎，但你要明白，虎終究是虎。多執行緒的一大難點在於執行緒安全問題。因為記憶體共享的原因，導致了執行緒重新整理記憶體的滯後性。
小A：？？？什麼意思？？？
MDove：打個比方，在Java執行緒模型中：每個執行緒執行時，都會把主記憶體中的變數值複製到自己的工作記憶體當中，當自己執行完畢後，在把計算完畢的工作記憶體中的變數，反過來賦值給主記憶體。
小A：嗯？這好像沒什麼問題啊？
MDove：沒問題？問題大了去了！我們們舉一個花錢的例子：現在我們們賬本上有十個億。你是一個執行緒，我是一個執行緒。
- 我先執行了，我拿了一個億，去建設了一下社會主義核心價值觀，然後我在我的賬本里記了一下賬：我拿了1個億，手頭還有9個億。
此時我們們的賬本還剩9個億。
- 接下來，你也出動了，你拿了9個億中的一個億，你也在你的賬本里記了一下賬：我拿了1個億，還有8個億。然後你去吸菸喝酒燙頭了。
此時我們們的賬本還剩8個億。
- 這個時候我幹完了我的事，我花了5千萬，還剩5千萬。然後對於我來說我的賬本變成了，還有9億5千萬。此時我把我的賬本寫到了我們們們公共賬本里...
小A：等會等會？你想啥呢？錢越花越多了！我都拿走1個億了，你那咋還9個億呢？你就不會同步一個我的賬本麼？
MDove：沒錯呀，我就不會同步一個你的賬本呀！這就是多執行緒的問題所以。因為每個執行緒是獨立執行的，誰都不管誰，因此，如何同步執行緒之間的資料便成了至關重要的一點！
小A：這麼一說我就明白了，那怎麼同步呢？
保證執行緒安全
可見性，原子性
MDove：其實剛才的問題就出現在賬本的不同步上，因此如果我們能夠解決賬本的同步問題，理論上就可以解決我們們的執行緒安全問題。當然你可以用一些手段通知我，讓我更新我的賬本（可見性）。但是仍存在問題，如果我們寫賬本的操作是個多步驟的複雜操作，可能就會存在問題了，因為這個裡每一步通存在同步問題，只有當我們的寫賬本操作是一個單一操作（原子性）那麼這種做法就是沒有問題的。
小A：侷限還挺多，那有沒有其他方式呢？
加鎖
MDove：接下來說一個加鎖的方式。舉個我們們上廁所的例子。我們很多人都要上廁所，如果我們的廁所沒有任何措施，那麼畫面簡直無法想象。因此，我們們...那啥...大號...的時候，都會把門鎖上。其他人一看門鎖上了，也就只好默默的憋一會。
MDove：當我們解決後，開啟門，其他人就可以盡情釋放了。
那麼這個過程就相當於：一個執行緒在操作一個變數時，直接把這個變數鎖起來。其他執行緒只能等著，因此肯定就不會存在多個執行緒同時操作變數的問題了。
執行緒優先順序
小A：那麼接下來就是隊伍中第一個人去...那啥麼？
MDove：當然不是，執行緒的世界可沒有什麼先來後到。而是按執行緒的優先順序去排列。那麼如果沒有優先順序，那就看誰的拳頭更硬誰的運氣更好了。
小A：好殘暴，那有沒有順利排列的可能性呢？那我們可不可以自己固定一個順序去開啟執行緒的執行呢？
執行緒執行順序
MDove：我們當然可以指定一種策略去順序的start我們的執行緒，但是我們只能保證執行緒start的順序，沒辦法保證執行緒排程的順序。因為對於執行緒來說，什麼時候能夠獲得作業系統的寵幸那是不確定的。因此執行緒會有多種狀態：
-
新建（NEW），表示執行緒被建立出來還沒真正啟動的狀態。
-
就緒（RUNNABLE），表示該執行緒已經在 JVM 中執行，當然由於執行需要計算資源，它可能是正在執行，也可能還在等待系統分配給它 CPU 片段，在就緒佇列裡面排隊。
-
阻塞（BLOCKED），阻塞表示執行緒在等待鎖釋放。比如，執行緒試圖去獲取某個鎖，但是其他執行緒已經獨佔了，那麼當前執行緒就會處於阻塞狀態。
-
等待（WAITING），表示正在等待其他執行緒採取某些操作。。
-
終止（TERMINATED），不管是意外退出還是正常執行結束，執行緒已經完成使命，終止執行。
當然也可以加上一個：執行(RUNNING)：可執行狀態(RUNNABLE)的執行緒獲得了CPU時間片，開始執行程式碼。
分段鎖
MDove：我們們再回到那個廁所的例子。我們日常中...廁所肯定不止一個坑位，一般會有好幾個。畢竟都是解決同樣的問題，沒有隻設定一個坑位的道理。
MDove：所以對於我們程式來說也是如此，在面對型別的場景也會有類似的實現，這個方式就叫做分段鎖。比如：ConcurrentHashMap，JDK1.8版本之前的設計。
MDove：當然關於鎖這個話題，其實水是很深的。我們嘚吧嘚說了這麼多，其實就是在解決多執行緒安全問題。因此明白了吧，多執行緒是一個值得深入學習的內容。
小A：學的我熱血沸騰的，接下來教教我，Java中對執行緒的使用吧！
MDove：別急，聊了這麼久廁所的話題，容我上個廁所，我們們下期再來聊一聊執行緒的使用。
劇終
我是一個應屆生，最近和朋友們維護了一個公眾號，內容是我們在從應屆生過渡到開發這一路所踩過的坑，以及我們一步步學習的記錄，如果感興趣的朋友可以關注一下，一同加油~
