首页  思维导图  详情



 



JAVA 多线程和锁

2022-05-26 16:24:16   0  举报





AI智能生成

多线程和锁知识架构图

多线程

并发编程

模板推荐

作者其他创作

大纲/内容

集合

不安全(单个线程操作)

Collection

AbstracetCollection

List

AbstractList

LinkedList

使用链表，插入和删除速度快

foreach最快

ArrayList

使用数组，随机查询速度快

默认容量大小是10

新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”

通过System.arraycopy进行扩容

通过get(i)遍历最快

Vector

Stack

使用synchronized方法同步实现线程安全，速度慢

Set

AbstractSet

HashSet

通过HashMap实现，value为null

TreeSet

通过TreeMap实现

Map

AbstractMap

HashMap

默认容量大小是16

默认扩容因子0.75，达到0.75就会进行扩容

通过entryset遍历最快

TreeMap

红黑树实现

WeakHashMap

HashTable

使用synchronized方法同步实现线程安全，速度慢

安全(可多个线程同时操作)

List

CopyOnWriteArrayList

对数据组进行snapshot，然后在进行操作，最后进行复制合并

元素不多，少改，多查

遍历时使用snapshot，速度快

不支持可变Remove()

内部使用volatile数组”(array)来保持数据。在“添加/修改/删除”数据时，都会新建一个数组，并将更新后的数据拷贝到新建的数组中，最后再将该数组赋值给“volatile数组”,通过互斥锁保证安全,通过独占锁，来防止多线程同时修改数据

Set

CopyOnWriteArraySet

通过CopyOnWriteArrayList实现

ConcurrentSkipListSet

通过ConcurrentSkipListMap实现

Map

ConcurrentHashMap

通过“锁分段”来实现

内部结构是维护一个HashEntry的数组，put时，对key进行hash，获取hash在entry数组上的index，然后对当前index的entry进行操作，entry是一个单向链表，可以存储多个映射并形成单向链表。Entry数组的访问和元素之间的操作可以是并发的，每个元素都是一个hash段的entry，并持有一个可重入的锁，防止对当前元素进行并发操作。

ConcurrentSkipListMap

通过“跳表”来实现

对key进行分层排序，通过在最高层向下按区间最快查找到元素，如一排10个木桩，高矮不一，有序

Queue

BlockQueue

ArrayBlockingQueue

LinkedBlockingQueue / Deque

ConcurrentLinkedQueue / Deque

LinkedTransferQueue

工具类

Arrays

Collections

System.arraycopy

线程池

ThreadPoolExecutor

BlockingQueue<Runnable> workQueue

用户提交的需要执行的线程缓存队列

HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();

第个Worker是一个线程，通过Worker线程获取workQueue里面的用户线程进行执行

corePoolSize / maximumPoolSize / keepAliveTime

控制Worker的创建和销毁

handler

AbortPolicy（默认）

RejectedExecutionException

CallerRunsPolicy

DiscardOldestPolicy

使用线程池正在运行的线程执行当前任务

DiscardPolicy

mainLock

互斥锁，控制对workers的访问

钩子函数

terminated

afterExecute

beforeExecute

线程

Thread / Callable / Runnable

线程状态

新建(new)

对象创建

就绪(start)

调用start()方法后随时准备cpu执行

不能重复调用start

执行(running)

获取CPU进行执行，只能坐吃山空就绪到执行

run被线程执行，也可手动执行run在当前线程中执行了一个方法调用，不会新建线程执行

阻塞(block)

wait() / synchronized / sleep() /join() 等操作导致的阻塞，阻塞时有的释放锁，有的继续持有锁

停止(dead)

run()结束或异常终止

分类

守护线程(Daemon)

用户线程(用户新建/main()/pool)

线程安全

多个线程同时操作是否能获取预期的结果

常用方法

interrupt()

isInterrupt()

锁

Object

wait

notify

分类

同步锁

synchronized

对象方法

代码块

静态方法

JUC锁

Lock

ReentrantLock

ReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock

ReadLock

WriteLock

StampedLock

AQS抽象

AbstractQueuedSynchronizer

LockSupport

park/unpark 解决Thead 死锁

Condition

Sync

CLH

CLH队列是AQS中“等待锁”的线程队列

CAS函数

CAS函数，是比较并交换函数，它是原子操作函数，直接操作内存，操作不中断

常用

独占锁

ReentrantLock

定义：锁在一个时间点只能被一个线程锁占有

公平锁

非公平锁

ReentrantReadWriteLock里的WriteLock

共享

ReentrantReadWriteLock里的ReadLock

能被多个线程同时拥有，能被共享的锁

CyclicBarrier

循环栅栏，初始时设定参与线程数，当线程到达栅栏后，会等待其它线程的到达，当到达栅栏的总数满足指定数后，所有等待的线程继续执行

CountDownLatch

倒数计数器，初始时设定计数器值，线程可以在计数器上等待，当计数器值归0后，所有等待的线程继续执行

Semaphore

访问共享资源的许可证

Exchanger

两个线程之间的数据交换

Phaser

多阶段栅栏，可以在初始时设定参与线程数，也可以中途注册/注销参与者，当到达的参与者数量满足栅栏设定的数量后，会进行阶段升级（advance）

CAS原子类

在32位操作系统中，64位的long 和 double 变量由于会被JVM当作两个分离的32位来进行操作，所以不具有原子性。通过Unsafe的CAS函数和volatile 特性直接操作系统内存实现对基本类型的累加/引用类型的变更/对象属性的变更/数组元素的修改

基本类型

AtomicLong-Integer-Boolean

LongAdder

数据类型

AtomicLong-Integer-Reference-Array

引用类型

AtomicReference/AtomicStampedRerence/AtomicMarkableReference

对象属性修改

Atomic-Long-Integer-Reference-FieldUpdater

 Collect

Get Started

Java多线程(持续更新)

 Collect

Get Started

java多线程面试大纲

 Collect

Get Started

JAVA多线程知识框架笔记

 Collect

Get Started

多线程原理图





0 条评论

下一页