java 多线程线程好难,感觉学不透彻,大神们有什么心得分享一下!万分感谢!20170819 09:21

JAVA多线程与并发学习总结
一、 什么是并发
在操作系统中,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。
这里需要注意并发和并行是不同的两个概念。并发是指一个时间段内同时运行,这是个区间;而并行是指在同一个时间点上运行,这个是一个点。而且并发在同一个时间点上只能是一个程序在运行。
二、 什么是进程
Windows系统下我们打开任务管理器,点击“进程”,就会出现一个表格,表格的每一行都是一个进程,比如说QQ.exe,NOTEPAD.exe等;通俗的说法就是每打开一个应用程序,如QQ、暴风影音,系统就打开了一个进程。系统为这个进程分配相关的资源,比如cpu、内存。
进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源,是一个动态的概念,是一个活动的实体。它不只是程序的代码,还包括当前的活动,通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示。
  进程的概念主要有两点:第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。文本区域存储处理器执行的代码;数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时,它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。
三、 什么是线程 线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。
通常在一个进程中可以包含若干个线程,它们可以利用进程所拥有的资源。在引入线程的操作系统中,通常都是把进程作为分配资源的基本单位,而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。由于线程比进程更小,基本上不拥有系统资源,故对它的调度所付出的开销就会小得多,能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的程度,从而显著提高系统资源的利用率和吞吐量。
线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文.多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定. 线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU
  四、什么是多线程技术 可以把一个正在运行的软件看做一个进程,就像一个大的管道,这个管道不运送什么东西,但里面有很多个小的管道,每个小管负责的东西不同,而这些小管道就可以看做是一个个线程。
如果运行的是一个单线程的程序的话,而这个线程需要连续运行几个功能时,如果正在运行的那个功能因碰到一个等待或者睡眠的指令的话,他就会停在那里不做任何事,此是这个CPU就空闲在那里,同时还会等待直到程序重新继续运行。
如果使用多线程技术,那么可以把这几个功能同时(并不是绝对意义上的同时)运行,当其中一个功能遇到睡眠指令的时候,其他没有睡眠的继续运行,这个可以花更短的时间,让CPU更充分的被利用来完成需要的事情~线程通常共享一个代码区,但有各自独立的数据存储区 。
电脑里面最宝贵的资源就是CPU,现代电脑里面往往是其他硬件的瓶颈如网络IO慢,内存数据读取慢导致了cpu资源的浪费(因为cpu需要等待),多线程技术的提出解决了cpu等待的难题,当某个线程由于别的原因需要挂起的时候cpu可以马上分配给别的线程。
单核cpu系统永远不可能实现并行,cpu只能是异步的分配给进程更进一步的说应该是线程。
多核cpu的话就有可能实现并行了,既同一个时间点运行两个进程。
单线程技术由于是顺序执行,内存、cpu等核心资源占据时间过长、执行效率低下,当高访问量、高并发的情况下就有点捉襟见肘了。
推荐用ThreadPoolExecutor的工厂构造类Executors来管理线程池,线程复用线程池开销较每次申请新线程小 线程同步
synchronized(this)和synchronized(MyClass.class)区别:前者与加synchronized的成员方法互斥,后者和加synchronized的静态方法互斥
用synchronized修饰变量的get和set方法,不但可以保证和volatile修饰变量一样的效果(获取最新值),因为synchronized不仅会把当前线程修改的变量的本地副本同步给主存,还会从主存中读取数据更新本地副本。而且synchronized还有互斥的效果,可以有效控制并发修改一个值,因为synchronized保证代码块的串行执行。如果只要求获取最新值的特性,用volatile就好,因为volatile比较轻量,性能较好。
互斥锁、读写锁
ReentrantLock 和 ReentrantReadWriteLock
JDK5增加了ReentrantLock这个类因为两点:
1.ReentrantLock提供了tryLock方法,tryLock调用的时候,如果锁被其他线程(同一个线程两次调用tryLock也都返回true)持有,那么tryLock会立即返回,返回结果是false。lock()方法会阻塞。
2.构造RenntrantLock对象可以接收一个boolean类型的参数,描述锁公平与否的函数。公平锁的好处是等待锁的线程不会饿死,但是整体效率相对低一些;非公平锁的好处是整体效率相对高一些。原子数
除了用互斥锁控制变量的并发修改之外,jdk5中还增加了原子类,通过比较并交换(硬件CAS指令)来避免线程互斥等待的开销,进而完成超轻量级的并发控制,一般用来高效的获取递增计数器。唤醒、通知
wait,notify,notifyAll是的Object对象上的三个方法,多线程中可以用这些方法完成线程间的状态通知。
notify是唤醒一个等待线程,notifyAll会唤醒所有等待线程。
CountDownLatch主要提供的机制是当多个(具体数量等于初始化CountDownLatch时的count参数的值)线程都到达了预期状态或完成预期工作时触发事件,其他线程可以等待这个事件来触发后续工作。信号量
Semaphore用于管理信号量,与锁的最大区别是,可以通过令牌的数量,控制并发数量,当管理的信号量只有1个时,就退化到互斥锁 并发容器
CopyOnWrite思路是在更改容器时,把容器写一份进行修改,保证正在读的线程不受影响,适合应用在读多写少的场景,因为写的时候重建一次容器。
以Concurrent开头的容器尽量保证读不加锁,并且修改时不影响读,所以会达到比使用读写锁更高的并发性能
Java多线程面试问题
1. 进程和线程之间有什么不同?
一个进程是一个独立(self contained)的运行环境,它可以被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程可以被称为轻量级进程。线程需要较少的资源来创建和驻留在进程中,并且可以共享进程中的资源。
2. 多线程编程的好处是什么?
在多线程程序中,多个线程被并发的执行以提高程序的效率,CPU不会因为某个线程需要等待资源而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory),因此创建多个线程去执行一些任务会比创建多个进程更好。举个例子,Servlets比CGI更好,是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。
3. 用户线程和守护线程有什么区别?
当我们在Java程序中创建一个线程,它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行并且不会阻止JVM终止的线程。当没有用户线程在运行的时候,JVM关闭程序并且退出。一个守护线程创建的子线程依然是守护线程。
4. 我们如何创建一个线程?
有两种创建线程的方法:一是实现Runnable接口,然后将它传递给Thread的构造函数,创建一个Thread对象;二是直接继承Thread类。若想了解更多可以阅读这篇关于如何在Java中创建线程的文章。
5. 有哪些不同的线程生命周期?
当我们在Java程序中新建一个线程时,它的状态是New。当我们调用线程的start()方法时,状态被改变为Runnable。线程调度器会为Runnable线程池中的线程分配CPU时间并且讲它们的状态改变为Running。其他的线程状态还有Waiting,Blocked 和Dead。读这篇文章可以了解更多关于线程生命周期的知识。
6. 可以直接调用Thread类的run()方法么?
当然可以,但是如果我们调用了Thread的run()方法,它的行为就会和普通的方法一样,为了在新的线程中执行我们的代码,必须使用Thread.start()方法。
7. 如何让正在运行的线程暂停一段时间?
我们可以使用Thread类的Sleep()方法让线程暂停一段时间。需要注意的是,这并不会让线程终止,一旦从休眠中唤醒线程,线程的状态将会被改变为Runnable,并且根据线程调度,它将得到执行。
8. 你对线程优先级的理解是什么?
每一个线程都是有优先级的,一般来说,高优先级的线程在运行时会具有优先权,但这依赖于线程调度的实现,这个实现是和操作系统相关的(OS dependent)。我们可以定义线程的优先级,但是这并不能保证高优先级的线程会在低优先级的线程前执行。线程优先级是一个int变量(从1-10),1代表最低优先级,10代表最高优先级。
9. 什么是线程调度器(Thread Scheduler)和时间分片(Time Slicing)?
线程调度器是一个操作系统服务,它负责为Runnable状态的线程分配CPU时间。一旦我们创建一个线程并启动它,它的执行便依赖于线程调度器的实现。时间分片是指将可用的CPU时间分配给可用的Runnable线程的过程。分配CPU时间可以基于线程优先级或者线程等待的时间。线程调度并不受到Java虚拟机控制,所以由应用程序来控制它是更好的选择(也就是说不要让你的程序依赖于线程的优先级)。
10. 在多线程中,什么是上下文切换(context-switching)?
上下文切换是存储和恢复CPU状态的过程,它使得线程执行能够从中断点恢复执行。上下文切换是多任务操作系统和多线程环境的基本特征。
11. 你如何确保main()方法所在的线程是Java程序最后结束的线程?
我们可以使用Thread类的joint()方法来确保所有程序创建的线程在main()方法退出前结束。这里有一篇文章关于Thread类的joint()方法。
12.线程之间是如何通信的?
当线程间是可以共享资源时,线程间通信是协调它们的重要的手段。Object类中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用于线程间通信关于资源的锁的状态。点击这里有更多关于线程wait, notify和notifyAll.
13.为什么线程通信的方法wait(), notify()和notifyAll()被定义在Object类里?
Java的每个对象中都有一个锁(monitor,也可以成为监视器) 并且wait(),notify()等方法用于等待对象的锁或者通知其他线程对象的监视器可用。在Java的线程中并没有可供任何对象使用的锁和同步器。这就是为什么这些方法是Object类的一部分,这样Java的每一个类都有用于线程间通信的基本方法
14. 为什么wait(), notify()和notifyAll()必须在同步方法或者同步块中被调用?
当一个线程需要调用对象的wait()方法的时候,这个线程必须拥有该对象的锁,接着它就会释放这个对象锁并进入等待状态直到其他线程调用这个对象上的notify()方法。同样的,当一个线程需要调用对象的notify()方法时,它会释放这个对象的锁,以便其他在等待的线程就可以得到这个对象锁。由于所有的这些方法都需要线程持有对象的锁,这样就只能通过同步来实现,所以他们只能在同步方法或者同步块中被调用。
15. 为什么Thread类的sleep()和yield()方法是静态的?
Thread类的sleep()和yield()方法将在当前正在执行的线程上运行。所以在其他处于等待状态的线程上调用这些方法是没有意义的。这就是为什么这些方法是静态的。它们可以在当前正在执行的线程中工作,并避免程序员错误的认为可以在其他非运行线程调用这些方法。
16.如何确保线程安全?
在Java中可以有很多方法来保证线程安全——同步,使用原子类(atomic concurrent classes),实现并发锁,使用volatile关键字,使用不变类和线程安全类。在线程安全教程中,你可以学到更多。
17. volatile关键字在Java中有什么作用?
当我们使用volatile关键字去修饰变量的时候,所以线程都会直接读取该变量并且不缓存它。这就确保了线程读取到的变量是同内存中是一致的。
18. 同步方法和同步块,哪个是更好的选择?
同步块是更好的选择,因为它不会锁住整个对象(当然你也可以让它锁住整个对象)。同步方法会锁住整个对象,哪怕这个类中有多个不相关联的同步块,这通常会导致他们停止执行并需要等待获得这个对象上的锁。
19.如何创建守护线程?
使用Thread类的setDaemon(true)方法可以将线程设置为守护线程,需要注意的是,需要在调用start()方法前调用这个方法,否则会抛出IllegalThreadStateException异常。
20. 什么是ThreadLocal?
ThreadLocal用于创建线程的本地变量,我们知道一个对象的所有线程会共享它的全局变量,所以这些变量不是线程安全的,我们可以使用同步技术。但是当我们不想使用同步的时候,我们可以选择ThreadLocal变量。
每个线程都会拥有他们自己的Thread变量,它们可以使用get()\set()方法去获取他们的默认值或者在线程内部改变他们的值。ThreadLocal实例通常是希望它们同线程状态关联起来是private static属性。在ThreadLocal例子这篇文章中你可以看到一个关于ThreadLocal的小程序。
21. 什么是Thread Group?为什么建议使用它?
ThreadGroup是一个类,它的目的是提供关于线程组的信息。
ThreadGroup API比较薄弱,它并没有比Thread提供了更多的功能。它有两个主要的功能:一是获取线程组中处于活跃状态线程的列表;二是设置为线程设置未捕获异常处理器(ncaught exception handler)。但在Java 1.5中Thread类也添加了setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh) 方法,所以ThreadGroup是已经过时的,不建议继续使用。
t1.setUncaughtExceptionHandler(new UncaughtExceptionHandler(){
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
System.out.println(“exception occured:”+e.getMessage());
}); 22. 什么是Java线程转储(Thread Dump),如何得到它?
线程转储是一个JVM活动线程的列表,它对于分析系统瓶颈和死锁非常有用。有很多方法可以获取线程转储——使用Profiler,Kill -3命令,jstack工具等等。我更喜欢jstack工具,因为它容易使用并且是JDK自带的。由于它是一个基于终端的工具,所以我们可以编写一些脚本去定时的产生线程转储以待分析。读这篇文档可以了解更多关于产生线程转储的知识。
23. 什么是死锁(Deadlock)?如何分析和避免死锁?
死锁是指两个以上的线程永远阻塞的情况,这种情况产生至少需要两个以上的线程和两个以上的资源。
分析死锁,我们需要查看Java应用程序的线程转储。我们需要找出那些状态为BLOCKED的线程和他们等待的资源。每个资源都有一个唯一的id,用这个id我们可以找出哪些线程已经拥有了它的对象锁。
避免嵌套锁,只在需要的地方使用锁和避免无限期等待是避免死锁的通常办法,阅读这篇文章去学习如何分析死锁。
24. 什么是Java Timer类?如何创建一个有特定时间间隔的任务?
java.util.Timer是一个工具类,可以用于安排一个线程在未来的某个特定时间执行。Timer类可以用安排一次性任务或者周期任务。
java.util.TimerTask是一个实现了Runnable接口的抽象类,我们需要去继承这个类来创建我们自己的定时任务并使用Timer去安排它的执行。
这里有关于java Timer的例子。
25. 什么是线程池?如何创建一个Java线程池?
一个线程池管理了一组工作线程,同时它还包括了一个用于放置等待执行的任务的队列。
java.util.concurrent.Executors提供了一个 java.util.concurrent.Executor接口的实现用于创建线程池。线程池例子展现了如何创建和使用线程池,或者阅读ScheduledThreadPoolExecutor例子,了解如何创建一个周期任务。
Java并发面试问题
1. 什么是原子操作?在Java Concurrency API中有哪些原子类(atomic classes)?
原子操作是指一个不受其他操作影响的操作任务单元。原子操作是在多线程环境下避免数据不一致必须的手段。
int++并不是一个原子操作,所以当一个线程读取它的值并加1时,另外一个线程有可能会读到之前的值,这就会引发错误。
为了解决这个问题,必须保证增加操作是原子的,在JDK1.5之前我们可以使用同步技术来做到这一点。到JDK1.5,java.util.concurrent.atomic包提供了int和long类型的装类,它们可以自动的保证对于他们的操作是原子的并且不需要使用同步。可以阅读这篇文章来了解Java的atomic类。
2. Java Concurrency API中的Lock接口(Lock interface)是什么?对比同步它有什么优势?
Lock接口比同步方法和同步块提供了更具扩展性的锁操作。他们允许更灵活的结构,可以具有完全不同的性质,并且可以支持多个相关类的条件对象。
它的优势有:
可以使锁更公平
可以使线程在等待锁的时候响应中断
可以让线程尝试获取锁,并在无法获取锁的时候立即返回或者等待一段时间
可以在不同的范围,以不同的顺序获取和释放锁
阅读更多关于锁的例子
3. 什么是Executors框架?
Executor框架同java.util.concurrent.Executor 接口在Java 5中被引入。Executor框架是一个根据一组执行策略调用,调度,执行和控制的异步任务的框架。
无限制的创建线程会引起应用程序内存溢出。所以创建一个线程池是个更好的的解决方案,因为可以限制线程的数量并且可以回收再利用这些线程。利用Executors框架可以非常方便的创建一个线程池,阅读这篇文章可以了解如何使用Executor框架创建一个线程池。
4. 什么是阻塞队列?如何使用阻塞队列来实现生产者-消费者模型?
java.util.concurrent.BlockingQueue的特性是:当队列是空的时,从队列中获取或删除元素的操作将会被阻塞,或者当队列是满时,往队列里添加元素的操作会被阻塞。
阻塞队列不接受空值,当你尝试向队列中添加空值的时候,它会抛出NullPointerException。
阻塞队列的实现都是线程安全的,所有的查询方法都是原子的并且使用了内部锁或者其他形式的并发控制。
BlockingQueue 接口是java collections框架的一部分,它主要用于实现生产者-消费者问题。
阅读这篇文章了解如何使用阻塞队列实现生产者-消费者问题。
5. 什么是Callable和Future?
Java 5在concurrency包中引入了java.util.concurrent.Callable 接口,它和Runnable接口很相似,但它可以返回一个对象或者抛出一个异常。
Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法去在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的,我们必须等待它返回的结果。java.util.concurrent.Future对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象,使用它我们可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法让我们可以等待Callable结束并获取它的执行结果。
阅读这篇文章了解更多关于Callable,Future的例子。
6. 什么是FutureTask?
FutureTask是Future的一个基础实现,我们可以将它同Executors使用处理异步任务。通常我们不需要使用FutureTask类,单当我们打算重写Future接口的一些方法并保持原来基础的实现是,它就变得非常有用。我们可以仅仅继承于它并重写我们需要的方法。阅读Java FutureTask例子,学习如何使用它。
7.什么是并发容器的实现?
Java集合类都是快速失败的,这就意味着当集合被改变且一个线程在使用迭代器遍历集合的时候,迭代器的next()方法将抛出ConcurrentModificationException异常。
并发容器支持并发的遍历和并发的更新。
主要的类有ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList 和CopyOnWriteArraySet,阅读这篇文章了解如何避免ConcurrentModificationException。
8. Executors类是什么?
Executors为Executor,ExecutorService,ScheduledExecutorService,ThreadFactory和Callable类提供了一些工具方法。
Executors可以用于方便的创建线程池
Collections.synchronizedMap(new HashMap())让你创建的new HashMap()支持多线程数据的同步。保证多线程访问数据的一致性
转自:http://blog.csdn.net/xfx1369/article/details/
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最近正在学习Java并发编程实践,无意中发现了这篇文章,特别的有意思,而且覆盖的知识点也很多,忍不住分享给大家!
我是一个线程, 我一出生就被编了个号: 0x3704, 然后被领到一个昏暗的屋子里, 这里我发现了很多和我一模一样的同伴。
我身边的同伴0x6900 待的时间比较长, 他带着沧桑的口气对我说:
我们线程的宿命就是处理包裹。 把包裹处理完以后还得马上回到这里,否则可能永远回不来了。
我一脸懵懂,包裹,什么包裹?
”不要着急,马上你就会明白了, 我们这里是不养闲人的。“
果然,没多久,屋子的门开了, 一个面貌凶恶的家伙吼道:
"0x3704 ,出来!"
我一出来就被塞了一个沉甸甸的包裹,上面还有附带着一个写满了操作步骤的纸。
"快去,把这个包裹处理了。"
"去哪儿处理"
"跟着指示走, 先到就绪车间"
果然,地上有指示箭头,跟着它来到了一间明亮的大屋子,这里已经有不少线程了, 大家都很紧张,好像时刻准备着往前冲。
我刚一进来,就听见广播说:“0x3704, 进入车间”
我赶紧往前走, 身后很多人议论说:
”他太幸运了, 刚进入就绪状态就能运行“
”是不是有关系?“
”不是,你看人家的优先级多高啊, 唉“
前边就是车间, 这里简直是太美了, 怪不得老线程总是唠叨着说:要是能一直待在这里就好了。
这里空间大,视野好,空气清新,鸟语花香,还有很多从来没见过的人,像服务员一样等着为我服务。
他们也都有编号, 更重要的是每个人还有个标签,上面写着:硬盘,数据库,内存,网卡...
我现在理解不了,看看操作步骤吧: 第一步:从包裹中取出参数
打开包裹, 里边有个HttpRequest 对象, 可以取到 userName, password两个参数 第二步:执行登录操作
奥,原来是有人要登录啊,我把userName/password 交给 数据库服务员,他拿着数据, 慢腾腾的走了。
他怎么这么慢? 不过我是不是正好可以在车间里多待一会儿? 反正也没法执行第三步。
就在这时,车间里的广播响了: 
“0x3704, 我是CPU , 记住你正在执行的步骤, 马上带包裹离开”
我慢腾腾的开始收拾
”快点, 别的线程马上就要进来了“
离开这个车间, 又来到一个大屋子,这里很多线程慢腾腾的在喝茶,打牌。
”哥们,你们没事干了?“
”你新来的把, 你不知道我在等数据库服务员给我数据啊! ,据说他们比我们慢好几十万倍, 在这里好好歇吧“
”啊? 这么慢? 我这里有人在登录系统, 能等这么长时间吗”
”放心,你没听说过人间一天, CPU一年吗, 我们这里是用纳秒,毫秒计时的, 人间等待一秒,相当于我们好几天呢, 来的及“
干脆睡一会吧 , 不知道过了多久 ,大喇叭又开始广播了:
“0x3704, 你的数据来了,快去执行”
我转身就往CPU车间跑,发现这里的们只出不进!
后面传来阵阵哄笑声:
”果然是新人, 不知道还得去就绪车间等“
于是赶紧到就绪车间, 这次没有那么好运了, 等了好久才被再次叫进CPU车间。
在等待的时候, 我听见有人小声议论:
”听说了吗,最近有个线程被kill掉了“
”为啥啊?“
”这家伙赖在CPU车间不走, 把CPU利用率一直搞成100%,后来就被kill掉了“
”Kill掉以后弄哪儿去了“
”可能被垃圾回收了吧“
我心里打了个寒噤 , 赶紧接着处理, 收下的动作块多了,第二步登录成功了 第三步:构建登录成功后的主页
这一步有点费时间, 因为有很多HTML需要处理, 不知道代码谁写的,处理起来很烦人。
我正在紧张的制作html呢, CPU有开始叫了:
“0x3704, 我是CPU , 记住你正在执行的步骤, 马上带包裹离开”
”为啥啊“
”每个线程只能在CPU上运行一段时间,到了时间就得让别人用了, 你去就绪车间待着, 等着叫你吧“
就这样, 我一直在就绪-运行 这两个状态,不知道轮转了多少次, 终于安装步骤清单把工作做完了。
最后顺利的把包含html的包裹发了回去。
至于登录以后干什么事儿 , 我就不管了。
马上就要回到我那昏暗的房间了, 真有点舍不得这里。
不过相对于有些线程, 我还是幸运的, 他们运行完以后就彻底的销毁了,而我还活着 !
回到了小黑屋, 老线程0x6900 问:
”怎么样?第一天有什么感觉?“
”我们的世界规则很复杂 , 首先你不知道什么时候会被挑中执行; 第二 ,在执行的过程中随时可能被打断,让出CPU车间;
第三,一旦出现硬盘,数据库这样耗时的操作也得让出CPU,去等待; 第四,就是数据来了,你也不一定马上执行,还得等着CPU挑选“
”小伙子理解的不错啊“
”我不明白为什么很多线程都执行完就死了, 为什么咱们还活着?“
”你还不知道, 长生不老是我们的特权, 我们这里有个正式的名称,叫做 线程池!“
平淡的日子就这么一天天过去, 作为一个线程, 我每天的生活都是取包裹,处理包裹,然后回到我们昏暗的家:线程池。
有一天我回来的时候, 听到有个兄弟说, 今天要好好休息下,明天就是最疯狂的一天。
我看了一眼日历,明天是 11月11号 。
果然,零点刚过,不知道那些人类怎么了, 疯狂的投递包裹, 为了应付蜂拥而至的海量包裹, 线程池里没有一个人能闲下来,全部出去处理包裹,CPU车间利用率超高,硬盘在嗡嗡转, 网卡疯狂的闪, 即便如此, 还是处理不完,堆积如山。
我们也没有办法,实在是太多太多了, 这些包裹中大部分都是浏览页面,下订单,买,买,买。
不知道过了多久, 包裹山终于慢慢的消失了。
终于能够喘口气, 我想我永远都不会忘记这一天。
通过这个事件,我明白了我所处的世界:这是一个电子商务的网站!
我每天的工作就是处理用户的登录,浏览, 购物车,下单,付款。
我问线程池的元老0x6900 : ” 我们要工作到什么时候?”
” 要一直等到系统重启的那一刻”, 0x6900 说
” 那你经历过系统重启吗?”
” 怎么可能? , 系统重启就是我们的死亡时刻, 也就是世界末日,一旦重启, 整个线程池全部销毁,时间和空间全部消失,一切从头再来”
” 那什么时候会重启?”
” 这就不好说了,好好享受眼前的生活吧…..”
其实生活丰富多彩, 我最喜欢的包裹是上传图片,由于网络慢,所以能在就绪车间, CPU车间待很长很长时间,可以认识很多好玩的线程。
比如说上次认识了memecached 线程,他给我说通过他缓存了很多的用户数据, 还是分布式的! 很多机器上都有!
我说怪不得后来的登录操作快了那么多, 原来是不再从数据库取数据了你那里就有啊, 哎对了你是分布式的你去过别的机器没有?
他说怎么可能我每次也只能通过网络往那个机器发送一个GET, PUT命令才存取数据而已, 别的一概不知。
再比如说上次在等待的时候遇到了数据库连接的线程, 我才知道它他那里也是一个连接池, 和我们线程池几乎一模一样。
他说有些包裹太变态了,竟然查看一年的订单数据, 简直把我累死了。
我说拉倒吧你, 你那是纯数据, 你把数据传给我以后,我还得组装成HTML, 工作量不知道比你大多少倍。
他说一定你要和memecached搞好关系,直接从他那儿拿数据,尽量少直接调用数据库, 我们JDBC connection也能活的轻松点。
我说好啊好啊, 关键是你得提前把数据搞到缓存啊, 要不然我先问一遍缓存, 没有数据, 我这不还得找你吗?
生活就是这样, 如果你自己不找点乐子,还有什么意思?
有一天我遇到一个可怕的事情, 差一点死在外边,回不了线程池了……
其实这次遇险我应该能够预想到才对, 太大意了。
前几天我处理过一些从http 发来的存款和取款的包裹, 老线程0x6900 特意嘱咐我:
“处理这些包裹的时候要特别小心, 你得一定要先获得一把锁, 在对账户存款或者取款的时候一定要把账户给锁住, 要不然别的线程就会在你等待的时候趁虚而入,搞破坏, 我年轻那会儿很毛糙,就捅了篓子”
为了“恐吓”我, 好心的0x6900还给了我两个表格: 1、没有加锁的情况
2、加锁的情况
我看的胆颤心惊, 原来不加锁会带来这么严重的事故。
从此以后看到存款,取款的包裹就倍加小心, 还好,没有出过事故。
今天我收到的一个包裹是转账, 从某著名演员的账号给某著名导演赚钱, 具体是谁我就不透漏了, 数额可真是不小
我按照老线程的吩咐, 肯定要加锁啊, 先对著名演员账号加锁, 在对著名导演账号加锁。
可我万万没想到的是, 还有一个线程,对,就是0x7954, 竟然同时在从这个导演到往这个演员转账。 于是乎,就出现了这么个情况:
刚开始我还不知道什么情况, 一直坐在等待车间傻等, 可是等的时间太长了, 长达几十秒 ! 我可从来没有经历过这样的事件。
这时候我就看到了线程0x7954 , 他悠闲的坐在那里喝咖啡, 我和他聊了起来:
“哥们, 我看你已经喝了8杯咖啡了, 怎么还不去干活?”
“你不喝了9杯茶了吗?” 0x7954 回敬到。
“我在等一个锁, 不知道哪个孙子一直不释放”
“我也在等锁啊,我要是知道哪个孙子不释放锁我非揍死他不可 ” 0x7954 毫不示弱。
我偷偷的看了一眼, 这家伙怀里不就抱着我正在等的 某导演的锁嘛?
很明显, 0x7954 也发现了我正抱着他正在等待的锁。
很快我们两个就吵了起来, 互不相让:
“把你的锁先给我, 让我先做完”
“不行, 从来都是做完工作才释放锁, 现在绝对不能给你”
从争吵到打起来, 就那么几秒钟的事儿。
更重要的是, 我们俩不仅仅持有这个著名导演和演员的锁, 还有很多其他的锁, 导致等待的线程越来越多, 围观的人们把屋子都挤满了。
最后事情真的闹大了, 我从来没见过终极大boss “操作系统” 也来了。
大Boss毕竟是见多识广, 他看了一眼, 哼了一声 , 很不屑的说:
“又出现死锁了”
“你们俩要Kill掉一个, 来吧, 过来抽签 ”
这一下子把我给吓尿了, 这么严重啊!
我战战兢兢的抽了签,打开一看, 是个”活”字。
唉,小命终于保住了。
可怜的0x7954 被迫交出了所有的资源以后, 很不幸的被kill掉, 消失了。
我拿到了导演的锁, 可以开始干活了。
大Boss操作系统如一阵风似的消失了, 身后只传来他的声音:
记住, 我们这里导演&演员, 无论认识情况都要先获得导演的锁
由于不仅仅是只有导演和演员, 还有很多其他人, Boss留下了一个表格, 里边是个算法, 用来计算资源的大小, 计算出来以后,永远按照从大到小的方式来获得锁:
我回到线程池, 大家都知道了我的历险, 围着我问个不停。
凶神恶煞的线程调度员把大Boss的算法贴到了墙上。
每天早上, 我们都得像无节操的房屋中介, 美容美发店的服务员一样, 站在门口,像被耍猴一样大声背诵:
“多个资源加锁要牢记, 一定要按Boss的算法比大小, 然后从最大的开始加锁”
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又过了很多天, 我和其他线程们发现了一个奇怪的事情:包裹的处理越来越简单
不管任何包裹,不管是登录, 浏览,存钱….. 处理的步骤都是一样的, 返回一个固定的html页面
有一次我偷偷的看了一眼, 上面写着:
“本系统将于今晚 00:00 至4:00 进行维护升级, 给你带来的不便我们深感抱歉”
我去告诉了老线程0x6904, 他叹了一口气说:
“唉, 我们的生命也到头了, 看来马上就要重启系统, 我们就要消失了, 再见吧兄弟。”
系统重启的那一刻终于到来了。
我看到屋子里的东西一个个的不见了, 等待车间,就绪车间,甚至CPU车间都慢慢的消失了。
我身边的线程兄弟也越来越少, 最后只剩我自己了。
我在空旷的原野上大喊: 还有人吗?
无人应答。
我们这一代线程池完成了使命。
下一代线程池将很快重生。
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