Java多线程

一、为什么有使用多线程进行编程的好处？   

    1、资源率：可以充分利用系统资源。

    2、性能上：设计良好的并发编程可以减少程序的响应时间、提高程序应答效率、降低业务系统的代码开发复杂度。

二、并发编程的坏处？

    资源方面需要消耗更多的系统资源，线程在切换、管理堆栈，变量空间方面就需更多额外的资源来控制， 在功能测试方面会增加复杂度，如果出现不好的代码会导致修复方面的复杂度大大增加。

三、什么是进程、线程？

    进程指的是负责整个程序的运行，程序通信进行数据调集的一次运行活动，也是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。

    线程指的是进程中的一个基础组成单元，一个进程可拥有多个线程

四、单线程是什么 ？

    在一个程序中，我们启动一个进程，只有一个主线程 main线程，外界发起请求调用需要串行的响应，一次请求未完成则会阻塞后面的数据请求。

五、多线程又是什么？

    在一个程序中，我们启动一个进程，使用多条线程同时进行业务数据的交互。

六、多线程开发（并发编程）需要注意的是什么？

    1、线程安全性：在多线程的环境下，我们对共享成员变量等数据进行访问和数值修改是需要同步通知、在各个调用共享变量的线程实时更新，所以我们需要使用到Java的同步机制。

    2、性能问题：

        线程上下文切换不可过于频繁， 如果上下文切换频繁，CPU花在上下文切换上的时间占比就会上升，而真正处理任务的时间占比就会下降。

        要设计良好的并发程序，否则在响应时间、系统利用率、吞吐率、代码响应灵敏度造成极大的错误

         应当尽量减少程序中的线程数量，如果可以的话，可尝试无锁并发编程。

         要避免死锁，第一不要在一条线程中嵌套使用多个锁，第二不要在一条线程中嵌套占用多个计算机资源；第三最好给锁和资源加超时时间；如果你非要在一条线程中嵌套使用多个锁或占用多个资源，那你需要给锁、资源加超时时间，从而避免无限期的等待。

七、Java 并发编程的实现方式有哪些？

    1、继承Thread的方式

            线程类继承Thread类，调用start（）方法来启动线程，真正实现了多线程运行。实现run（）方法来调用你的业务代码。

    2、声明实现 Runnable接口的方式

            Runnable接口的实现类，并重写其中的run方法。run()方法的方法体是线程执行体。

        a、Thread方式，使用synchronized关键字。

        synchronized关键字可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个方法可以进入到临界区，同时它还可以保证共享变量的内存可见性。

        应用于普通同步方法时，锁是当前实例对象；静态同步方法时，锁是当前类的class对象；同步方法块，锁是括号里面的对象。

运行的结果：

从结果来看： 多线程的情况下，貌似synchronized没起作用。 

为什么尼？因为上面每个线程都 new SynchronizedTest() 这是五个不同的对象，所以可以多线程同时运行synchronized方法或代码段。实际上，synchronized(this)以及非static的synchronized方法，只能防止多个线程同时执行同一个对象的同步代码段。

所以synchronized锁住的是括号里的对象，而不是代码。那么对于非static的synchronized方法，锁的就是对象本身也就是this。

所以使用synchronized关键字的时候，应当尽量缩小代码块的应用范围，可以再代码片段中加同步就不要扩展到方法上面去，而且对于整体多线程来说 代码片段锁定的时间上来说也会相应的缩短了一些。

结果上看就是完成了同步

因为你需要锁的是对象，同步就完成了。那么也可以这样做

也可以达到一样的效果。

使用静态方法的话

也可以达到一样的效果。

二、实现Runnable的方式的多线程

        synchronzied关键字它不能尝试获取锁，也不响应中断，还可能会死锁。不过，相比显式锁，synchronized简单易用，JVM也可以不断优化它的实现，应该被优先使用。显式锁是相对于synchronized隐式锁而言的，它可以实现synchronzied同样的功能，但需要程序员自己创建锁，调用锁相关的接口，主要接口是Lock，主要实现类是ReentrantLock。

相比synchronized，显式锁支持以非阻塞方式获取锁、可以响应中断、可以限时、可以指定公平性、可以解决死锁问题，这使得它灵活的多。

在读多写少、读操作可以完全并行的场景中，可以使用读写锁以提高并发度，读写锁的接口是ReadWriteLock，实现类是ReentrantReadWriteLock。

二、使用volatile关键字 

        被 volatile 修饰的共享变量：

        第一它保证了不同线程对这个变量进行读取时的可见性，也就是解决了可见性问题。含义大概就是一个线程修改了某个变量的值，修改后的这个新值对于其他调用它的线程来说是立即被通知到，所以是可见的。

        第二它禁止进行指令重排序， 阻止编译器对代码的优化。 加入 volatile 关键字时， 编译器在生成字节码时，会在指令序列中插入内存屏障， 会多出一个 lock 前缀指令。 内存屏障是解决禁止指令重排序和可见性问题。

结果是：