Java並發必須知道的零碎知識（二）__Java

1.  Wait/notify與Condition.await /condition.signal /Condition.signalAll

一個Condition和一個Lock關聯在一起，就想一個條件隊列和一個內建鎖相關聯一樣。要建立一個Condition，可以在相關聯的Lock上調用Lock.newCondition方法。正如Lock比內建加鎖提供了更為豐富的功能，Condition同樣比內建條件隊列提供了更豐富的功能：在每個鎖上可存在多個等待、條件等待可以是可中斷的或者不可中斷的、基於時限的等待，以及公平的或非公平的隊列操作。與內建條件隊列不同的是，對於每個Lock，可以有任意數量的Condition對象。Condition對象繼承了相關的Lock對象的公平性，對於公平的鎖，線程會依照FIFO順序從Condition.await中釋放。

注意：在Condition對象中，與wait,notify和notifyAll方法對於的分別是await,signal,signalAll。但是，Condition對Object進行了擴充，因而它也包含wait和notify方法。一定要確保使用的版本——await和signal.

Condition的作用是對鎖進行更精確的控制。Condition中的await()方法相當於Object的wait()方法，Condition中的signal()方法相當於Object的notify()方法，Condition中的signalAll()相當於Object的notifyAll()方法。不同的是，Object中的wait(),notify(),notifyAll()方法是和"同步鎖"(synchronized關鍵字)捆綁使用的；而Condition是需要與"互斥鎖"/"共用鎖定"捆綁使用的。

2.  如何避免死結

死結是指兩個或兩個以上的進程在執行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。這是一個嚴重的問題，因為死結會讓你的程式掛起無法完成任務，死結的發生必須滿足以下四個條件：

 

    互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用。

    請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。

    不剝奪條件：進程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。

    迴圈等待條件：若干進程之間形成一種頭尾相接的迴圈等待資源關係。

 

避免死結最簡單的方法就是阻止迴圈等待條件，將系統中所有的資源設定標誌位、排序，規定所有的進程申請資源必須以一定的順序（升序或降序）做操作來避免死結。

3.  有三個線程T1，T2，T3，怎麼確保它們按順序執行

在多線程中有多種方法讓線程按特定順序執行，你可以用線程類的join()方法在一個線程中啟動另一個線程，另外一個線程完成該線程繼續執行。為了確保三個線程的順序你應該先啟動最後一個(T3調用T2，T2調用T1)，這樣T1就會先完成而T3最後完成。

 

如果一個線程A執行了thread.join()語句，其含義是：當前線程A等待thread線程終止之後才從thread.join()返回。join與synchronized的區別是：join在內部使用wait()方法進行等待，而synchronized關鍵字使用的是“對象監視器”做為同步。

join提供了另外兩種實現方法：join(long millis)和join(long millis, int nanos)，至多等待多長時間而退出等待(釋放鎖)，退出等待之後還可以繼續運行。內部是通過wait方法來實現的。

4.  如果你提交任務時，線程池隊列已滿。會時發會生什麼

這個問題問得很狡猾，許多程式員會認為該任務會阻塞直到線程池隊列有空位。事實上如果一個任務不能被調度執行那麼ThreadPoolExecutor’s submit()方法將會拋出一個RejectedExecutionException異常。

5.  Java線程池中submit() 和 execute()方法有什麼區別

兩個方法都可以向線程池提交任務，execute()方法的傳回型別是void，它定義在Executor介面中,而submit()方法可以返回持有計算結果的Future對象，它定義在ExecutorService介面中，它擴充了Executor介面，其它線程池類像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法。

6.  如何在Java中建立Immutable對象。

這個問題看起來和多線程沒什麼關係， 但不變性有助於簡化已經很複雜的並發程式。Immutable對象可以在沒有同步的情況下共用，降低了對該對象進行並發訪問時的同步化開銷。可是Java沒有@Immutable這個註解符，要建立不可變類，要實現下面幾個步驟：通過構造方法初始化所有成員、對變數不要提供setter方法、將所有的成員聲明為私人的，這樣就不允許直接存取這些成員、在getter方法中，不要直接返回對象本身，而是複製對象，並返回對象的拷貝。

7.  yield方法

yield()方法的作用是放棄當前的CPU資源，將它讓給其他的任務去佔用CPU執行時間。但放棄時間不確定，有可能剛剛放棄，馬上又獲得CPU時間片。這裡需要注意的是yield()方法和sleep方法一樣，線程並不會讓出鎖，和wait不同。

8.  守護線程

Java中有兩種線程，一種是使用者線程，另一種是守護線程。當進程中不存在非守護線程了，則守護線程自動銷毀。通過setDaemon(true)設定線程為後台線程。注意thread.setDaemon(true)必須在thread. Start()之前設定，否則會報IllegalThreadStateException異常；在Daemon線程中產生的新線程也是Daemon的；在使用ExecutorSerice等多線程架構時，會把守護線程轉換為使用者線程，並且也會把優先順序設定為Thread.NORM_PRIORITY。在構建Daemon線程時，不能依靠finally塊中的內容來確保執行關閉或清理資源的邏輯。

9.  安全執行緒的非阻塞隊列

非阻塞隊列有ConcurrentLinkedQueue, ConcurrentLinkedDeque。元素不能為null。以ConcurrentLinkedQueue為例，有頭head和尾tail兩個指標，遵循FIFO的原則進行入隊和出隊，方法有add(E e), peek()取出不刪除, poll()取出刪除, remove(Object o)，size(), contains(Objecto), addAll(Collection c), isEmpty()。ConcurrentLinkedDeque是雙向隊列，可以在頭和尾兩個方向進行相應的操作。

10. 阻塞隊列

ArrayBlockingQueue:一個由數組結構組成的有界阻塞隊列。

LinkedeBlockingQueue:一個有鏈表結構組成的有界阻塞隊列。

PriorityBlockingQueue:一個支援優先順序排序的無界阻塞隊列

DelayQueue:一個使用優先順序隊列實現的無界阻塞隊列。

SynchronousQueue:一個不儲存元素的阻塞隊列。

LinkedTransferQueue:一個由鏈表結構組成的無界阻塞隊列。

LinkedBlockingDeque:一個由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。

見串連：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932906.html

11. Happens-Before規則

程式順序規則：如果程式中操作A在操作B之前，那麼線上程中A操作將在B操作之前。

監視器鎖規則：一個unlock操作現行發生於後面對同一個鎖的lock操作。

volatile變數規則：對一個volatile變數的寫操作先行發生於後面對這個變數的讀操作，這裡的“後面”同樣是指時間上的先後順序。

線程啟動規則：Thread對象的start()方法先行發生於此線程的每一個動作。

線程終止規則：線程的所有操作都先行發生於對此線程的終止檢測，我們可以通過Thread.join()方法結束、Thread.isAlive()的傳回值等於段檢測到線程已經終止執行。

線程中斷規則：線程interrupt()方法的調用先行發生於被中斷線程的代碼檢測到中斷事件的發生。

終結器規則：對象的建構函式必須在啟動該對象的終結器之前執行完成。

傳遞性：如果操作A先行發生於操作B，操作B先行發生於操作C，那就可以得出操作A先行發生於操作C的結論。

  12. 如何避免死結

死結是指兩個或兩個以上的進程在執行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現象，若無外力作用，他們都將無法推進下去。這是一個嚴重的問題，因為死結會讓你的程式掛起無法完成任務，死結的發生必須滿足一下4個條件：

互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用。

請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。

不剝奪條件：進程已獲得的資源，在未使用完之前，不能強行剝奪。

迴圈等待條件：若干進程之間形成一種頭尾相接的迴圈等待資源關係。

避免死結最簡單的方法就是阻止迴圈等待條件，將系統中所有的資源設定標誌位、排序，規定所有的進程申請資源必須以一定的順序做操作來避免死結。

1.  多線程之間如何進行資訊互動

 

2.  如何停止一個線程

 

3.  什麼是安全執行緒、如何保證

 

4.  Sleep和wait的區別