Java_线程池

线程的基本概念

Java中的线程生命周期

1.新建

用new语句创建的线程对象处于新建状态，此时它和其他java对象一样，仅被分配了内存。

2.等待

当线程在new之后，并且在调用start方法前，线程处于等待状态。

3.就绪

当一个线程对象创建后，其他线程调用它的start()方法，该线程就进入就绪状态。处于这个状态的线程位于Java虚拟机的可运行池中，等待cpu的使用权。

4.运行状态

处于这个状态的线程占用CPU，执行程序代码。在并发运行环境中，如果计算机只有一个CPU，那么任何时刻只会有一个线程处于这个状态。

只有处于就绪状态的线程才有机会转到运行状态。

5.阻塞状态

阻塞状态是指线程因为某些原因放弃CPU，暂时停止运行。当线程处于阻塞状态时，Java虚拟机不会给线程分配CPU，直到线程重新进入就绪状态，它才会有机会获得运行状态。

阻塞状态分为三种:

1、等待阻塞:运行的线程执行wait（）方法，JVM会把该线程放入等待池中。

2、同步阻塞:运行的线程在获取对象同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把线程放入锁池中。

3、其他阻塞:运行的线程执行Sleep（）方法，或者发出I/O请求时，JVM会把线程设为阻塞状态。当Sleep（）状态超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。

6.死亡状态

当线程执行完run()方法中的代码，或者遇到了未捕获的异常，就会退出run()方法，此时就进入死亡状态，该线程结束生命周期。

为什么用线程池

1.创建/销毁线程伴随着系统开销，过于频繁的创建/销毁线程，会很大程度上影响处理效率

例如：

记创建线程消耗时间T1，执行任务消耗时间T2，销毁线程消耗时间T3

如果T1+T3>T2，那么是不是说开启一个线程来执行这个任务太不划算了！

正好，线程池缓存线程，可用已有的闲置线程来执行新任务，避免了T1+T3带来的系统开销

2.线程并发数量过多，抢占系统资源从而导致阻塞

我们知道线程能共享系统资源，如果同时执行的线程过多，就有可能导致系统资源不足而产生阻塞的情况

运用线程池能有效的控制线程最大并发数，避免以上的问题

3.对线程进行一些简单的管理

比如：延时执行、定时循环执行的策略等

运用线程池都能进行很好的实现

线程池的工作原理

多线程并发之乐观锁和悲观锁

悲观锁 ，为了防止自己拿到数据后别人会来修改，你就把数据加上锁，直到自己处理完，才会把数据释放给别人。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现。

悲观锁的实现方式是加锁，加锁既可以是对代码块加锁（如Java的synchronized关键字），也可以是对数据加锁（如MySQL中的排它锁）。

乐观锁 ，在拿到数据后，不会立即进行数据锁定，只有等到数据需要更新时，才会判断数据是否和那到时一致。

乐观锁的实现机制 1、版本号机制，数据有相应的版本来进行确保一致性。

例子：比如A和B同时从数据库获得了数据Money100，这个数据100对应了一个数据版本1，此时A要扣50（100-50），B要扣60（100-60）。B最先提交给了数据库，在提交的时候确认了当前数据库的版本号依旧为1，于是就写入了数据（100-60）剩下40，同时更新了数据版本2。此时A操作完了，也准备写入数据库，本来（100-50）是可以操作成功的，但是A在写入时发现，数据版本变成了2，于是从新从数据库拿到了剩余的数据40，然后再扣款就失败了。

2、CAS算法（compare and swap），无锁编程，在线程没有阻塞的情况下实现变量的同步。

CAS有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做。其基本原理等同于版本号机制，旧的预期值等于数据版本，如果在进行原子操作时，发现旧的预期值和当前的内存值V不相等，则取消操作，否则把B值赋值给内存V。