3.2.2_多线程【下】

1、线程的同步当多个线程访问同一个数据时，非常容易出现线程安全问题。这时候就需要用线程同步如：银行取钱问题，有以下步骤：1)用户输入账户、密码，系统判断是否登录成功2)用户输入取款金额3)系统判断取款金额是否大于现有金额4)如果金额大于取款金额，就成功，否则提示小于余额5)将这个流程放在多线程并发场景下，就可能出现问题。同步同步代码块线程开始执行同步代码块之前，必须先获得对同步监视器(object)的锁定，当同步代码块执行结束后，该线程自然释放了对该同步监视器的锁定。同步方法Java多线程支持方法同步，方法同步只需用用synchronized来修饰方法即可，那么这个方法就是同步方法了。对于同步方法

2、而言，无需显示指定同步监视器，同步方法监视器就是本身this。synchronized (object) /同步代码需要用同步方法可以非常方便地将某类变成线程安全的类，该类具有以下特征：1)该类的对象可以被多个线程访问2)每个线程调用对象的任意方法之后都将得到正常结果3)每个线程调用对象的任意方法后，该对象状态保持合理状态可变类的线程安全是以降低程序的运行效率为代价，为了减少线程安全所带来的负面影响，可以采用以下策略：1)不要对线程安全类的所有方法都采用同步模式，只对那些会改变竞争资源（共享资源）的方法进行同步。2)如果可变类有两种运行环境：单线程环境和多线程环境，则应该为该可变提供两种版本；

3、线程安全的和非线程安全的版本。在单线程下采用非线程安全的提高运行效率保证性能，在多线程环境下采用线程安全的控制安全性问题。释放同步监视器的锁定任何线程进入同步代码块、同步方法之前，必须先获得对同步监视器的锁定，那么何时会释放对同步监视器锁定？程序无法显示的释放对同步监视器的锁定，线程可以通过以下方式释放锁定：1)当线程的同步方法、同步代码库执行结束，就可以释放同步监视器2)当线程在同步代码库、方法中遇到break、return终止代码的运行，也可释放3)当线程在同步代码库、同步方法中遇到未处理的Error、Exception，导致该代码结束也可释放同步监视器4)当线程在同步代码库、同步方法中，

4、程序执行了同步监视器对象的wait方法，导致方法暂停，释放同步监视器下面情况不会释放同步监视器：1)当线程在执行同步代码库、同步方法时，程序调用了Thread.sleep()/Thread.yield()方法来暂停当前程序，当前程序不会释放同步监视器2)当线程在执行同步代码库、同步方法时，其他线程调用了该线程的suspend方法将该线程挂起，该线程不会释放同步监视器。注意尽量避免使用suspend、resume方法来控制线程。同步锁（Lock）Java提供了另外一种线程同步机制：它通过显示定义同锁对象来实现同步，在这种机制下，同步锁应该使用Lock对象充当。通常认为：Lock提供了比synch

5、ronized方法和synchronized代码块更广泛的锁定操作，Lock更灵活的结构，有很大的差别，并且可以支持多个相关的Condition对象Lock是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。通常，锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。不过某些锁支持共享资源的并发访问，如：ReadWriteLock（读写锁），在线程安全控制中，通常使用ReentrantLock（可重入锁）。使用该Lock对象可以显示加锁、释放锁。使用Lock对象进行同步时，锁定和释放锁出现在不同作用范围中，通常建议使用finally块来确保在必要

6、时释放锁。使用同步锁来实现取钱同步的问题使用锁和使用同步很类似，只是使用Lock时显示的调用lock方法来同步。而使用同步方法synchronized时系统会隐式使用当前对象作为同步监视器，同样都是“加锁-访问-释放锁”的操作模式，都可以保证只能有一个线程操作资源。同步方法和同步代码块使用与竞争资源相关的、隐式的同步监视器，并且强制要求加锁和释放锁要出现在一个块结构中，而且获得多个锁时，它们必须以相反的顺序释放，且必须在与所有锁被获取时相同的范围内释放所有资源。ReentrantLock具有重入性，也就是说线程可以对它已经加锁的ReentrantLock再次加锁，ReentrantLock对象

7、会维持一个计数器来追踪lock方法的嵌套调用，线程在每次调用lock()加锁后，必须显示的调用unlock()来释放锁，所以一段被保护的代码可以调用另一个被相同锁保护的方法。死锁当两个线程相互等待对方释放同步监视器时就会发生死锁，JVM虚拟机没有监测，也没有采取处理死锁的措施，这需要我们自己处理或避免死锁。因此在多线程编程时应该采取措施避免死锁的出现，一旦出现死锁，整个程序既不会出现异常，也不会出现错误和提示，只是线程将处于阻塞状态，无法继续。线程池系统启动一个新线程的成本是比较高的，因为它涉及到与操作系统的交互。在这种情况下，使用线程池可以很好的提供性能，尤其是当程序中需要创建大量生存期很短

8、暂的线程时，更应该考虑使用线程池。使用线程池可以有效地控制系统中并发线程的数量，但系统中包含大量并发线程时，会导致系统性能剧烈下降，甚至导致JVM崩溃。而线程池的最大线程数参数可以控制系统中并发的线程数目不超过此数目。从JDK1.5之后，Java内建支持线程池。与多线程并发的所有支持的类都在java.lang.concurrent包中。我们可以使用里面的类更加的控制多线程的执行。Executors类JDK1.5中提供Executors工厂类来产生连接池，该工厂类中包含如下的几个静态工程方法来创建连接池：1)public static ExecutorService newFixedThread

9、Pool(int nThreads)：创建一个可重用的、具有固定线程数的线程池。2)public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()：创建一个只有单线程的线程池，它相当于newFixedThreadPool方法是传入的参数为13)public static ExecutorService newCachedThreadPool()：创建一个具有缓存功能的线程池，系统根据需要创建线程，这些线程将会被缓存在线程池中。4)public static ScheduledExecutorService newSingleThreadSched

10、uledExecutor()：创建只有一条线程的线程池，他可以在指定延迟后执行线程任务5) public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：创建具有指定线程数的线程池，它可以再指定延迟后执行线程任务，corePoolSize指池中所保存的线程数，即使线程是空闲的也被保存在线程池内。ExecutorService：代表尽快执行线程的线程池，程序只要将一个Runnable对象或Callable对象（代表线程任务）提交给该线程池即可，该线程池就会尽快执行该任务，详细ExecutorService查看API方法当用户一个线程池后，应用调用该线程池的shutdown()方法，该方法将启动线程池的关闭序列，调用了shutdown()方法后线程池不再接受新任务，但会将之前所有已经提交任务执行完成，当线程池中所有任务执行完成后，池中所有线程都会死亡。另外可以通过调用线程池的shutdownNow()方法来关闭线程池，该方法试图停止所有正在执行的活动任务，暂停处理正在等待的任务，并返回等待执行的任务列表。使用线程池来执行线程任务的步骤如下：1)调用Executors类静态工厂方法创建一个E