Java高並發程式設計

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一、並行世界

　　摩爾定律的失效，2004年秋季，Intel宣布徹底取消4GHz計劃，CPU向多核心的發展，頂級電腦科學家唐納德丶爾文丶克努斯評價：在我看來，這種現象（並發）或多或少是由於硬體設計者已經無計可施導致的，他們將摩爾定律失效的責任推脫給軟體開發人員。

　　1、幾個概念

　　同步和非同步：

　　並發與並行：都表示多個任務同時執行，但並發偏重於多個任務交替執行。

　　臨界區：即共用的資料

　　阻塞和非阻塞：

　　死結、饑餓和活鎖：死結為互不讓行，饑餓為一直拿不到資源，活鎖為一直撞到

　　2、並發層級

　  由於臨界區的存在，多線程之間的並發必須得到控制。根據控制的並發策略，分為阻塞、無饑餓，無障礙，無鎖，無等待    5種

　　

　　3、Java語言相關：JMM（Java記憶體模型）

　　JMM中的關鍵技術點都是圍繞著多線程的原子性、可見度和有序性來建立的

　　　　（1）、原子性：操作不可中斷

　　　　（2）、可見度：當一個線程修改了某個共用變數的值時，其他線程是否立即知道這個修改。

　　　　（3）、有序性：程式執行時，可能會進行指令的重排來達到最佳化效果，但在多線程中，由於線程的相互影響，重新排序的線程會打亂其他的線程的執行結果。

 

二、Java並行　　1、進程與線程

　　進程是電腦中的程式關於某資料集合上的一次運動活動，是系統進行資源分派的基本單位。進程是程式的基本執行實體，進程是線程的容器。

　　2、線程的狀態轉換

　　Thead類方法：start() 開啟線程，run()線程執行實體，sleep() 睡眠線程不會釋放資源，yield() 讓出CPU，join() 等待線程運行結束，suspend() 掛起，resume() 重啟

　　Object類方法：wait() 釋放對象監聽器，線程進入阻塞狀態；notify() 隨機喚醒一個，notifyAll() 喚醒所有。wait,notify,notifyAll 要在Synchronize同步塊中出現，因為其也會出現並發問題

　　3、volatile

　　volatile關鍵字告訴虛擬機器要主要不要隨意變動最佳化目標指令，對JMM中有序性。但通過volatile是無法保證原子性操作的。

三、Java並發包

　　0、並發集合簡介

　　　　ConcurrentHashMap：高效並發HashMap，安全執行緒

　　　　CopyOnWriteArrayList：在讀多寫少的場合，這個List效能非常好，遠遠浩宇Vector，都是安全執行緒

　　　　ConcurrentLinkedQueue：高效並發隊列，使用鏈表實現安全執行緒

　　　　BlockingQueue：一個JDK內部通過鏈表、數組等實現的阻塞 介面

　　　　ConcurrentSkipListMap：跳錶的實現，這是一個Map，使用跳錶的資料結構進行快速尋找

　　1、BlockingQueue

　　　　此介面是一個安全執行緒的 存取執行個體的隊列。使用情境

　　　　BlockingQueue通常用於一個線程生產對象，而另外一個線程消費這些對象的情境。

 

　　2、HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap對比

　　HashMap 線程不安全，HashTable，ConcurrentHashMap安全執行緒

　　ConcurrentHashMap 採用鎖分段技術比HashTable更加高效

四、並行模式與演算法　　1、單例模式　　2、不變模式　　3、生產者消費者　　4、Future模式

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