JAVA 多线程和锁

使用链表，插入和删除速度快

LinkedList

foreach最快

使用数组，随机查询速度快

通过System.arraycopy进行扩容

新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”

默认容量大小是10

通过get(i)遍历最快

ArrayList

使用synchronized方法同步实现线程安全，速度慢

Stack

Vector

AbstractList

List

通过HashMap实现，value为null

HashSet

通过TreeMap实现

TreeSet

AbstractSet

Set

AbstracetCollection

Collection

默认扩容因子0.75，达到0.75就会进行扩容

默认容量大小是16

通过entryset遍历最快

HashMap

红黑树实现

TreeMap

WeakHashMap

AbstractMap

HashTable

Map

不安全(单个线程操作)

元素不多，少改，多查

遍历时使用snapshot，速度快

不支持可变Remove()

对数据组进行snapshot，然后在进行操作，最后进行复制合并

CopyOnWriteArrayList

通过CopyOnWriteArrayList实现

CopyOnWriteArraySet

通过ConcurrentSkipListMap实现

ConcurrentSkipListSet

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。

通过“锁分段”来实现

ConcurrentHashMap

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

通过“跳表”来实现

ConcurrentSkipListMap

ArrayBlockingQueue

LinkedBlockingQueue / Deque

BlockQueue

ConcurrentLinkedQueue / Deque

LinkedTransferQueue

Queue

安全(可多个线程同时操作)

Arrays

Collections

System.arraycopy

工具类

集合

用户提交的需要执行的线程缓存队列

BlockingQueue<Runnable> workQueue

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

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

控制Worker的创建和销毁

corePoolSize / maximumPoolSize / keepAliveTime

RejectedExecutionException

AbortPolicy（默认）

CallerRunsPolicy

使用线程池正在运行的线程执行当前任务

DiscardOldestPolicy

DiscardPolicy

handler

互斥锁，控制对workers的访问

mainLock

terminated

afterExecute

beforeExecute

钩子函数

ThreadPoolExecutor

线程池

Thread / Callable / Runnable

对象创建

新建(new)

调用start()方法后随时准备cpu执行

不能重复调用start

就绪(start)

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

执行(running)

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

阻塞(block)

run()结束或异常终止

停止(dead)

线程状态

守护线程(Daemon)

用户线程(用户新建/main()/pool)

分类

多个线程同时操作是否能获取预期的结果

线程安全

interrupt()

isInterrupt()

常用方法

线程

wait

notify

Object

对象方法

代码块

静态方法

synchronized

同步锁

ReentrantLock

Lock

ReadLock

WriteLock

ReentrantReadWriteLock

StampedLock

ReadWriteLock

park/unpark 解决Thead 死锁

LockSupport

Condition

Sync

AbstractQueuedSynchronizer

AQS抽象

CLH队列是AQS中“等待锁”的线程队列

CLH

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

CAS函数

JUC锁

公平锁

非公平锁

定义：锁在一个时间点只能被一个线程锁占有

ReentrantReadWriteLock里的WriteLock

独占锁

ReentrantReadWriteLock里的ReadLock

能被多个线程同时拥有，能被共享的锁

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

CyclicBarrier

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

CountDownLatch

访问共享资源的许可证

Semaphore

两个线程之间的数据交换

Exchanger

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）

Phaser

共享

常用

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

LongAdder

AtomicLong-Integer-Boolean

基本类型

AtomicLong-Integer-Reference-Array

数据类型

AtomicReference/AtomicStampedRerence/AtomicMarkableReference

引用类型

Atomic-Long-Integer-Reference-FieldUpdater

对象属性修改

CAS原子类

锁

多线程