Java高并发的一些复习记录

1、JUC概念

JUC其实就是Java的Util包下存在的三个C开头的包，这几个包的作用都是对Java线程的使用和优化，

1.1、线程和进程:

线程是CPU任务调度和执行的最小单位，进程就是操作系统资源分配的基本单位，通俗来说，进程是一个在内存中运行的应用程序，每个进程有自己的独立的内存空间，一个进程可以包含有多个线程。

并发和并行：

并发就是一个应用一个时间段内做大量的事，（单核）
并行就好比多核的机器做同样的任务
并发好比一个人吃三个包子，并行就好比三个人吃三个包子

**并发编程的本质：**充分利用CPU的资源

线程有几个状态: 6个

public enum State {//新生NEW,//运行RUNNABLE,//阻塞BLOCKED,//等待，死死的等待着WAITING,//超时等TIMED_WAITING,//终止TERMINATED;
}

wait和slepp的区别：

来自不同的类

wait来自Object

sleep来自Thread

关于锁的释放

wait会释放锁，sleep，已经睡着了，报着锁睡的，不会释放

使用范围不同

wait必须在同步代码块使用

sleep可以在任何地方使用

是否需要捕获异常

wait不需要捕获异常，sleep需要捕获

1.2、Lock锁

Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得的更广泛的锁定操作。它们允许更灵活的结构化，可能具有完全不同的属性，并且可以支持多个相关联的对象

锁是用于通过多个线程控制对共享资源的访问的工具。通常，锁提供对共享资源的独占访问：一次只能有一个线程可以获取锁，并且对共享资源的所有访问都要求首先获取锁。但是，一些锁可能允许并发访问共享资源

Lock是个接口，有三个实现类：

ReentrantLock ( 可重入锁，最常用 )
ReentrantReadWriteLock.ReadLock (读锁)
ReentrantReadWriteLock.WriteLock （写锁）

ReentrantLock 内部有公平锁机制

随着这种增加的灵活性，额外的责任。没有块结构化锁定会删除使用synchronized方法和语句发生的锁的自动释放。在大多数情况下，应使用以下惯用语

 Lock l = ...; l.lock();//加锁try { // access the resource protected by this lock }finally {l.unlock(); //解锁}

公平锁：可以实现公平，实现先到先得

非公平锁：可以进行插队

//默认的是非公平锁
public ReentrantLock() {sync = new NonfairSync();}
//如果fair等于sync则实现公平锁，否则实现非公平锁public ReentrantLock(boolean fair) {sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();}

1.3、synchronized和lock锁的区别

1、synchronized 是内置的Java关键字，而lock是一个Java接口

2、synchronized它无法判断获取锁的状态，lock就可以判断是否获得了锁

3、synchronized会自动释放锁，lock必须要手动的释放锁，如果没有释放锁，就会出现死锁问题

4、synchronized内置两个线程，当线程1获取了锁并且发生了阻塞之后，线程2就会一直等待锁，但是lock就不会一直等下去，因为它有trylock()方法

5、synchronized是可重入锁，不可以中断的，它是非公平的，lock也是可重入锁，但是它可以判断锁的状态，非公平的（但是可以设置）

6、synchronized 适合锁少量的代码同步问题，lock适合锁大量的同步代码（方法，同步代码块）

7、synchronized 类似现实生活中的自动挡汽车，lock类似手动挡汽车

2、生产者和消费者问题

2.1 synchronized版本的

package 生产者消费者;public class A {public static void main(String[] args) {Data data = new Data();new Thread(()->{ for (int i=0;i<10;i++) {try {data.increment();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"A").start();new Thread(()->{ for (int i=0;i<10;i++) {try {data.decrement();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"B").start();new Thread(()->{ for (int i=0;i<10;i++) {try {data.increment();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"C").start();new Thread(()->{ for (int i=0;i<10;i++) {try {data.decrement();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"D").start();}
}
//多线程任务调度方法
//等待,业务,通知
class Data{private  int number=0;//加1操作public synchronized   void increment() throws InterruptedException {//判断是否需要等待while (number != 0) {this.wait();}//业务number++;//通知System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+number);this.notifyAll();}//减1操作public synchronized void decrement() throws InterruptedException {//判断是否需要等待//while可以防止虚假唤醒while (number == 0) {this.wait();}//业务number--;//通知System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+number);this.notifyAll();}
}

防止虚假唤醒（把if替换成while就可以了）

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VMtKHmb1-1656121781696)(D:\笔记\JUC\虚假唤醒方式.png)]

2.2、JUC版本的生产者消费者

代码如下：

package 生产者消费者;import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class B {public static void main(String[] args) {Data2 data = new Data2();new Thread(()->{for (int i = 0; i <10 ; i++) {try {data.increment();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"A").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i <10 ; i++) {try {data.decrement();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"B").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i <10 ; i++) {try {data.increment();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"C").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i <10 ; i++) {try {data.decrement();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}},"D").start();}
}
//多线程任务调度方法
//等待,业务,同住
class Data2{private  int number=0;Lock lock=new ReentrantLock();Condition condition = lock.newCondition();//加1操作public  void increment() throws InterruptedException {lock.lock();try {//判断是否需要等待while (number != 0) {condition.await();}//业务number++;//通知System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+number);condition.signalAll();}catch (Exception e){e.printStackTrace();}finally {lock.unlock();}}//减1操作public synchronized void decrement() throws InterruptedException {lock.lock();try {//判断是否需要等待while (number == 0) {condition.await();}//业务number--;//通知System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+number);condition.signalAll();}catch (Exception e){e.printStackTrace();}finally {lock.unlock();}}
}

condition精准的去通知和唤醒线程

代码实现

package 生产者消费者;import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class C {public static void main(String[] args) {Data3 data = new Data3();new Thread(()->{for (int i = 0; i <10; i++) {data.showA();}},"A").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i <10; i++) {data.showB();}},"B").start();new Thread(()->{for (int i = 0; i <10; i++) {data.showC();}},"C").start();}
}
class Data3{private Lock lock=new ReentrantLock();private  Condition conditionA = lock.newCondition();private  Condition conditionB = lock.newCondition();private  Condition conditionC = lock.newCondition();private int number=1;public void showA(){lock.lock();try {if (number!=1){conditionA.await();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在执行A线程");number=2;conditionB.signal();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}public void showB(){lock.lock();try {if (number!=2){conditionB.await();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在执行B线程");number=3;conditionC.signal();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}public void showC(){lock.lock();try {if (number!=3){conditionC.await();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在执行C线程");number=1;conditionA.signal();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}
}

3、8锁现象

锁是什么？如何判断锁？锁到底锁的是谁？

package lock8;import java.util.concurrent.TimeUnit;/***  8锁,就是关于锁的8个问题1 标准情况下,一个对象两个线程先输出发短信还是打电话? 发短信 因为他们调用的是同一个对象，都是同步方法2标准情况下,两个对象两个线程先输出发短信还是打电话? 打电话 因为此时是两个对象，锁的是不同的**/
public class test01 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//一个对象只有一把锁Phone phone = new Phone();Phone phone1 = new Phone();new Thread(()->{try {phone.showA();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"A").start();new Thread(()->{try {phone1.showB();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"B").start();}
}
class Phone{//synchronized 锁的对象是方法的调用者//两个方法用的是同一把锁,谁先拿到谁执行public  synchronized void showA() throws InterruptedException {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println("发短信");}public synchronized void showB() throws InterruptedException {System.out.println("打电话");}
}

package lock8;import java.util.concurrent.TimeUnit;/***  8锁,就是关于锁的8个问题3 在资源中增加了普通方法,先执行发短信还是hello? 先执行hello4 **/
public class test02 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//一个对象只有一把锁Phone2 phone = new Phone2();Phone2 phone2 = new Phone2();new Thread(() -> {try {phone.showA();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"A").start();new Thread(phone2::hello,"B").start();}
}
class Phone2{//synchronized 锁的对象是方法的调用者//两个方法用的是同一把锁,谁先拿到谁执行public  synchronized void showA() throws InterruptedException {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println("发短信");}public synchronized void showB() {System.out.println("打电话");}public void hello(){System.out.println("hello");}}

package lock8;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** 1.两个同步方法一个对象是,先打电话还是发短信? 发短信 此时,两个方法前面都用stat修饰,static锁的是class,所以谁先调用谁就开始* 2.两个同步方法两个对象是,先打电话还是发短信? 发短信 结果的原因和上面的一样*/
public class test03 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//一个对象只有一把锁Phone3 phone = new Phone3();Phone3 phone2 = new Phone3();new Thread(() -> {try {phone.showA();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"A").start();new Thread(()->{phone2.showB();},"B").start();}
}
class Phone3{//synchronized 锁的对象是方法的调用者// 此时,两个方法前面都用stat修饰,static锁的是class,所以谁先调用谁就开始public static synchronized void showA() throws InterruptedException {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println("发短信");}public static synchronized void showB() {System.out.println("打电话");}}

package lock8;import java.util.concurrent.TimeUnit;
/*** 1.两个同步方法一个对象是,先打电话还是发短信? 打电话 此时,打电话方法没有static修饰,发短信有static休息,锁的不是同一个对象* 2.两个同步方法两个对象是,先打电话还是发短信? 打电话 结果的原因和上面的一样*/public class test04  {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//一个对象只有一把锁Phone4 phone = new Phone4();Phone4 phone2 = new Phone4();new Thread(() -> {try {phone.showA();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"A").start();new Thread(()->{phone2.showB();},"B").start();}
}
class Phone4{//synchronized 锁的对象是方法的调用者// 此时,两个方法前面都用stat修饰,static锁的是class,所以谁先调用谁就开始public static synchronized void showA() throws InterruptedException {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println("发短信");}//没有static修饰public  synchronized void showB() {System.out.println("打电话");}}

小结：

new 实例化对象，是具体的具体的对象有具体的锁

static 静态的，锁的是class

4、集合类不安全

4.1、List不安全

package 集合类不安全;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
/*** ArrayList<>()不安全的,会有 java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常*   多线程在调用list的时候,是按顺序写入的,会存在写入覆盖*有如下几种方式:*      List<String> list=new Vector<>(); Vector 其add方法是synchronized*      List<String> list= Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());*      JUC的解决办法是:CopyOnWriteArrayList<>();*          List<String> list=new CopyOnWriteArrayList<>();*           private transient volatile Object[] array; 它实现了这个数组,此数组是反序列化的**/
public  class ListTest {public static  void main(String[] args) {// List<String> list=new ArrayList<>();//这是jdk1.0声明的// List<String> list=new Vector<>();//  List<String> list= Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());//写入时复制,COW,计算机领域的一种优化策略//此时采用读写分离,写时复制一个数组出来,完成后再插回去//Vector 内存在synchronized 凡是存在synchronized关键字的,效率都会低很多//List<String> list=new CopyOnWriteArrayList<>();for (int i = 0; i <5 ; i++) {new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));System.out.println(list);},String.valueOf(i)).start();}}
}

1.先学会使用，2、寻找更多的方法解决、3、查看源码

4.2、Set不安全

package 集合类不安全;import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;/*** ConcurrentModificationException*   方式一:*      Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());*   方式二:*     Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();**/
public class SetTest {public static void main(String[] args) {// Set<String> set =new HashSet<>();
//        Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();for (int i = 0; i <30 ; i++) {new Thread(()->{set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));System.out.println(set);},String.valueOf(i)).start();}}
}

HashSet底层是什么？

public HashSet() {map = new HashMap<>();
}

本质就是HashMap,它取了HashMap的key

4.3、HashMap

package 集合类不安全;import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentSkipListMap;/***  ConcurrentModificationException***/
public class HsahMapTest {public static void main(String[] args) {//        Map<String, Object> hashMap = new HashMap<>();
//        Map<String, Object> hashMap= Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());Map<String, Object> hashMap=new ConcurrentHashMap<>();for (int i = 0; i <30 ; i++) {new Thread(()->{hashMap.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));System.out.println(hashMap);},String.valueOf(i)).start();}}
}

ConcurrentHashMap运行原理: 采用分段锁技术

HashTable容器在竞争激烈的并发环境下表现出效率低下的原因，是因为所有访问HashTable的线程都必须竞争同一把锁。那假如容器里有多把锁，每一把锁用于锁容器其中一部分数据，那么当多线程访问容器里不同数据段的数据时，线程间就不会存在锁竞争，从而可以有效的提高并发访问效率，这就是ConcurrentHashMap所使用的锁分段技术，首先将数据分成一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段数据的时候，其他段的数据也能被其他线程访问。另外，ConcurrentHashMap可以做到读取数据不加锁，并且其内部的结构可以让其在进行写操作的时候能够将锁的粒度保持地尽量地小，不用对整个ConcurrentHashMap加锁。

ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment是一种可重入锁ReentrantLock，在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色，HashEntry则用于存储键值对数据。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组，Segment的结构和HashMap类似，是一种数组和链表结构，一个Segment里包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构的元素，每个Segment守护着一个HashEntry数组里的元素，当对HashEntry数组的数据进行修改时，必须首先获得它对应的Segment锁。

ConcurrentHashMap为了提高本身的并发能力，在内部采用了一个叫做Segment的结构，一个Segment其实就是一个类Hash Table的结构，Segment内部维护了一个链表数组。我们用下面这一幅图来看下ConcurrentHashMap的内部结构：

从上面的结构我们可以了解到，ConcurrentHashMap定位一个元素的过程需要进行两次Hash操作，第一次Hash定位到Segment，第二次Hash定位到元素所在的链表的头部，因此，这一种结构的带来的副作用是Hash的过程要比普通的HashMap要长，但是带来的好处是写操作的时候可以只对元素所在的Segment进行加锁即可，不会影响到其他的Segment，这样，在最理想的情况下，ConcurrentHashMap可以最高同时支持Segment数量大小的写操作（刚好这些写操作都非常平均地分布在所有的Segment上），所以，通过这一种结构，ConcurrentHashMap的并发能力可以大大的提高。

5、Callable

callable与runnable的区别：

Callable的方法有返回值，Runnable的方法没有
Callable的方法可以抛出异常，runnable的不能抛出异常
他们所在的包不一样，方法也不一样，run()/call()

根据源码，我们知道，再Thread的重载方法中，只能实现Runnable接口，那么我们该如何调用Callable接口呢？

首先看Runnable接口，可以看到它已知的所有实现类有： AsyncBoxView.ChildState、 ForkJoinWorkerThread、FutureTask、RenderableImageProducer、 SwingWorker<T,V>、TimerTask、Thread，再查看上述各个类的时候，我们可以发现，再FutureTask中存在两个重载的构造方法，它分别实现Callable和Runnable的方法，此时我们可以知道，要想实现Callable，就可以通过FutureTask作为适配器，就可以启动Callable了

代码如下：

package Callable;import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;public class callableTest {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {//        假设这是唯一的启动线程方法
//        new Thread().start();MyThread myThread = new MyThread();FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(myThread);new Thread(futureTask).start();//拿到返回值，可能会存在缓存Integer integer = futureTask.get();System.out.println(integer);}
}
class MyThread implements Callable<Integer>{@Overridepublic Integer call() throws Exception {System.out.println("call()");return 1233;}
}

6、常用的辅助类

6.1、CountDownLatch

CountDownLatch是一个减法计数器

package 常用的辅助类;import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.FutureTask;public class CountDownLatchDemo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);for (int i = 0; i <6 ; i++) {new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出去了");countDownLatch.countDown();//数量-1}).start();}countDownLatch.await(); //等待计数器归零System.out.println("克里斯关下门");}
}

原理：

countDownLatch.countDown();//数量-1

countDownLatch.await(); //等待计数器归零 ,然后再向下执行

每次有线程调用.countDown()，数量减少1，假设数量为0， countDownLatch.await()就会被唤醒，等待执行，【注意，计数无法重置】

6.2、CycliBarrier

这可以理解为是一个加法计数器

package 常用的辅助类;import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;public class CycliBarrierDemo {public static void main(String[] args) {CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(7,()->{System.out.println("集齐7颗龙珠召唤神龙");});for (int i = 1; i <=7 ; i++) {//不能直接获得i的值final int temp= i;new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "启动,收集了" + temp + "颗龙珠");try {cyclicBarrier.await();//等待} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (BrokenBarrierException e) {e.printStackTrace();}}).start();}}
}

6.3、Semaphore 信号量

就是到达某种条件再执行

package 常用的辅助类;import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class SemaphoreDemo {public static void main(String[] args) {//数量3，模拟停车位只有三个Semaphore semaphore = new Semaphore(3);for (int i = 1; i <=6 ; i++) {new Thread(()->{try {semaphore.acquire();//得到资源System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"使用了停车位");TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"离开了停车位");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}finally {semaphore.release();//释放}},String.valueOf(i)).start();}}
}

原理：

semaphore.acquire()：获得，假设如果已经满了，等待，等待到被释放为止

semaphore.release()：释放，会将当前的信号量释放+1，然后唤醒等待的其他线程

**作用：**可以对多个共享资源互斥的使用，还可以进行并发限流，控制最大的线程数量。

7、读写锁

读的时候可以多个进程去执行，写的时候只能一个进程去执行

ReentrantReadWriteLock();

package 读写锁;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;/*** 独占锁（写锁）* 共享锁（读锁）* */
public class ReadWriterLockDemo {public static void main(String[] args) {MyCacheLock myCache = new MyCacheLock();//写入for (int i = 1; i <=5; i++) {final int temp=i;new Thread(()->{myCache.put(temp+"",temp+"");},String.valueOf(i)).start();}//读取for (int i = 1; i <=5; i++) {final int temp=i;new Thread(()->{myCache.get(temp+"");},String.valueOf(i)).start();}}
}class MyCacheLock{//普通private volatile Map<String,Object> map=new HashMap<>();//ConcurrentHashMap 采用分段锁 如果采用ConcurrentHashMap 则就会按照执行顺序执行，例如上述的就是先写完在读// private volatile Map<String,Object> map=new ConcurrentHashMap<>();//引入读写锁，更加细粒度的控制private ReadWriteLock readWriteLock= new ReentrantReadWriteLock();//存，写public void  put(String key,Object value){readWriteLock.writeLock().lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入"+key);map.put(key,value);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {readWriteLock.writeLock().unlock();}}//取，读public void  get(String key){readWriteLock.readLock().lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取"+key);Object o = map.get(key);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {readWriteLock.readLock().unlock();}}
}/*** 自定义缓存*/
class MyCache{//普通private volatile Map<String,Object> map=new HashMap<>();//ConcurrentHashMap 采用分段锁// private volatile Map<String,Object> map=new ConcurrentHashMap<>();//存，写public void  put(String key,Object value){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入"+key);map.put(key,value);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK");}//取，读public void  get(String key){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取"+key);Object o = map.get(key);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取OK");}
}

8、阻塞队列

阻塞队列使用情景：

多线程并发处理；线程池

基础使用：添加、移除

new ArrayBlockingQueue

8.1、BlockingQueue的四组API

方式	抛出异常	有返回值,不抛出异常	阻塞等待	超时退出
添加	add()	offer() 没有设置时间	put()	offer(,) 设置时间
移除	remove()	poll() 空参的	take()	poll(,)设置时间
检测队列首元素	element（)	peek()	-	-

package 阻塞队列;import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Test {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {test4();}/*** 抛出异常*/public static void  test1(){ArrayBlockingQueue<Object> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);System.out.println(blockingQueue.add("a"));System.out.println(blockingQueue.add("b"));System.out.println(blockingQueue.add("c"));//   System.out.println(blockingQueue.add("a"));//Queue fullSystem.out.println(blockingQueue.remove());System.out.println(blockingQueue.element());System.out.println(blockingQueue.remove());System.out.println(blockingQueue.remove());//   System.out.println(blockingQueue.remove());//java.util.NoSuchElementException}public static void test2(){ArrayBlockingQueue<Object> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);System.out.println(blockingQueue.offer("a"));System.out.println(blockingQueue.peek());System.out.println(blockingQueue.offer("2"));System.out.println(blockingQueue.offer(1));//   System.out.println(blockingQueue.offer(1));//falseSystem.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.peek());System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());// System.out.println(blockingQueue.poll());//null}public static void test3() throws InterruptedException {ArrayBlockingQueue<Object> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);blockingQueue.put(1);//添加blockingQueue.put(1);blockingQueue.put(1);//  blockingQueue.put(1);System.out.println(blockingQueue);blockingQueue.take();//移除blockingQueue.take();//移除blockingQueue.take();//移除blockingQueue.take();//移除}public static void test4() throws InterruptedException {ArrayBlockingQueue<Object> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);System.out.println(blockingQueue.offer(1, 2, TimeUnit.SECONDS));System.out.println(blockingQueue.offer(2));System.out.println(blockingQueue.offer(3));System.out.println("===================");System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll(2, TimeUnit.SECONDS));//超时就返回}
}

8.2、SynchronousQueue

package 阻塞队列;import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/*** 1.SynchronousQueue 里面是无法存值的，必须先取出来再进行存*/
public class SynchronousQueueDemo {public static void main(String[] args) {SynchronousQueue<String> synchronousQueue = new SynchronousQueue<>();new Thread(()->{try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put了1");synchronousQueue.put("1");System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put成功 ");System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put了2");synchronousQueue.put("2");System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put成功 " );System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put了3");synchronousQueue.put("3");System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"put成功 ");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"T1").start();new Thread(()->{try {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取成功 "+synchronousQueue.take());TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取成功 "+synchronousQueue.take());TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取成功 "+synchronousQueue.take());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"T2").start();}
}

9、线程池【重点】

线程池：三大方法，七大参数、4种拒绝策略

池化技术

程序运行的本质：占用系统的资源，所以我们要优化资源的使用，就要用到池化技术。

池化技术：事先准备好一些资源，如果要使用，就直接拿来使用，用完之后归还给线程池

线程池的好处：

降低资源的消耗
提高响应的速度
方便管理

线程复用、可以控制并发最大数量、管理线程

9.1、线程池的三大方法

package 线程池;import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class Demo1 {public static void main(String[] args) {// ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();//单个// ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);//建立指定的线程ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();//遇强则强，遇弱则弱try {for (int i = 1; i <=10 ; i++) {//线程执行executorService.execute(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行了");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {executorService.shutdown();//关闭线程池}}
}

Executors.newXXX() 新建线程池

**executorService.execute()**执行线程

**executorService.shutdown();**关闭线程池

9.2、Executors 源码分析

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {return new FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}public static ExecutorService newCachedThreadPool() {return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}
//本质 都是这个：ThreadPoolExecutor
//七大参数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心线程大小int maximumPoolSize,//最大线程池大小long keepAliveTime,//超时了没有人调用就会释放TimeUnit unit,//超时单位BlockingQueue<Runnable> workQueue,//阻塞队列ThreadFactory threadFactory,//线程工厂，用于创建工厂，一般不用动RejectedExecutionHandler handler)//拒绝策略
{if (corePoolSize < 0 ||maximumPoolSize <= 0 ||maximumPoolSize < corePoolSize ||keepAliveTime < 0)throw new IllegalArgumentException();if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)throw new NullPointerException();this.acc = System.getSecurityManager() == null ?null :AccessController.getContext();this.corePoolSize = corePoolSize;this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;this.workQueue = workQueue;this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);this.threadFactory = threadFactory;this.handler = handler;
}

自定义线程池和四种线程池拒接策略

package 线程池;import java.util.concurrent.*;/***  AbortPolicy()//拒绝策略，满人了在进来就会抛出异常*  CallerRunsPolicy() //从哪里来的回哪里去*  DiscardPolicy() //队列满了回抛去任务，不会抛出异常*  DiscardOldestPolicy()//队列满了，会尝试的去和旧的服务竞争,不会抛出异常*/
public class Demo1 {public static void main(String[] args) {//获取CPU的核数System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());//  ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();//单个// ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);//建立指定的线程// ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();//遇强则强，遇弱则弱/*** CPU密集型 Runtime.getRuntime().availableProcessors()*  IO密集型*/ExecutorService executorService=new ThreadPoolExecutor(2,Runtime.getRuntime().availableProcessors(),3,TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingDeque<>(3),Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());try {//最大承载: max+Dequefor (int i = 1; i <=9 ; i++) {//线程执行executorService.execute(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行了");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {executorService.shutdown();//关闭线程池}}
}

了解：IO密集型、CPU密集（调优）

CPU密集型：几核就是几，可以保持CPU的效率最高

IO密集型：密集型>判断你程序中十分消耗IO的线程。

10、四大函数式接口【重点】

10.1、函数型接口

package 函数式接口;import java.util.function.Function;/**
*函数型接口：有一个输入，一个输出，
*/
public class demo1 {public static void main(String[] args) {//        Function<String, String> function = new Function<String,String>() {//            @Override
//            public String apply(String str) {//                return str;
//            }
//        };Function<String, String> function=(str)->{return str;};System.out.println(function.apply("aaa"));}
}

10.2、断定型接口

package 函数式接口;
import java.util.function.Predicate;
/*** 断定型接口:有一个输入参数，返回值只能是布尔类型*/
public class demo2 {public static void main(String[] args) {//        Predicate<String> predicate = new Predicate<String>() {//            @Override
//            public boolean test(String str) {//                return str.isEmpty();
//            }
//        };Predicate<String> predicate=(str)->{return str.isEmpty();};System.out.println(predicate.test(""));}
}

10.3、消费型接口

package 函数式接口;import java.util.function.Consumer;/*** 消费型接口: 只有输入的参数，没有返回值*/
public class demo3 {public static void main(String[] args) {//        Consumer<String> consumer = new Consumer<String>() {//            @Override
//            public void accept(String str) {//                System.out.println(str);
//            }
//        };Consumer<String> consumer=(str)->{ System.out.println(str);};consumer.accept("aaa");}
}

10.4、提供型接口

package 函数式接口;import java.util.function.Supplier;/*** 提纲型接口:没有参数，只有返回值*/
public class demo4 {public static void main(String[] args) {//        Supplier<String> supplier = new Supplier<String>() {//            @Override
//            public String get() {//                return "1024";
//            }
//        };Supplier<String> supplier=()->{return "1024";};System.out.println(supplier.get());}
}

11、Stream流式计算

云计算=数据存储+计算

数据存储是交给集合或者数据库

Stream 是JAVA8中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API对集合数据进行操作，就类似于使用SQL执行数据查询一样。也可使用StreamAPI做并行操作，总之，StreamAPI提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。
Stream是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。集合讲的是数据，流讲的是计算

在创建Stream流对象时，默认创建都是串行流。

两种方式创建Stream并行流：第1种方式是通过Collection集合接口中的parallelStream()方法直接将集合类型的源数据转变为Stream并行流；第2种方式通过BaseStream接口中的parallel()方法将Stream串行流转变为并行流。BaseStream接口还提供了isParallel()方法，用于判断当Stream流对象是否为并行流，返回值为boolean类型。

【注意】：

Stream自己不会存储数据元素
Stream不会改变源对象，相反，他们会返回一个持有结果的新Stream操作是延迟执行的，这意味着他们会等待需要结果的时候才执行

package Stream流式计算;import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;/**1.ID必须是偶数* 2.年龄必须大于23岁* 3.用户名转为大写字母* 4.用户名字母倒序* 5.只输出一个用户**/
public class Test {public static void main(String[] args) {User u1 = new User(1, "a", 21);User u2 = new User(2, "b", 22);User u3 = new User(3, "c", 23);User u4 = new User(4, "d", 24);User u5 = new User(5, "e", 25);User u6 = new User(6, "f", 26);List<User> list = Arrays.asList(u1, u2, u3, u4, u5, u6);//Stream流式计算list.stream().filter((u)->{return u.getId()%2==0;}).filter((u)->{return u.getAge()>23;}).map((u)->{return u.getName().toUpperCase();}).sorted((uu1,uu2)->{return uu2.compareTo(uu1);}).limit(1).forEach(System.out::println);}
}

并行流和串行流

串行流就是将源数据转换为一个流对象，然后单线程下执行聚合操作的流（也就是单一管道流）
并行流（Parallel Stream)就是将数据分为多个子流对象进行多线程操作（也就是多个管道流）

12、ForkJoin

ForkJoin是在JDK1.7发行的，并行执行任务，提高效率，对应的是大数据量

ForkJoin核心采用mapreduce的思想，而且存在内存窃取的作用，它维护的是双端队列，就是在一个线程完成它的任务时，ForkJoin不会让线程空闲，会让线程去拿到其他未完成任务的线程的没有完成的任务，利大于弊吧

使用类要继承 RecursiveTask<？>，其内部是使用ForkJoinTask

代码：

package ForkJoin;import java.util.concurrent.RecursiveTask;public class ForkJoinDemo extends RecursiveTask<Long> {private Long start;//1private Long end;//199090000//临界值private  Long temp=500_0000L;public ForkJoinDemo(Long start,Long end) {this.start=start;this.end = end;}@Overrideprotected Long compute() {if ((end - start) < temp) {Long sum=0L;for (Long i = start; i <end ; i++) {sum+=i;}return sum;}else {long middle = (start + end) >> 1;ForkJoinDemo task1 = new ForkJoinDemo(start, middle);task1.fork();//拆分任务，把任务压入线程队列ForkJoinDemo task2 = new ForkJoinDemo(middle + 1, end);task2.fork();return task1.join() + task2.join();}}
}

测试：

package ForkJoin;import java.util.OptionalLong;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.stream.LongStream;/*** 程序员分369等*/
public class test {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {// test1();//普通方法 14430// test2();//ForkJoin 方法 13963test3(); //Stream并行流 568}//普通方法public static void test1(){Long sum=0L;long start = System.currentTimeMillis();for (Long i = 1L; i <10_0000_0000L ; i++) {sum+=i;}long end= System.currentTimeMillis();System.out.println("结果为"+sum+"时间为"+(end-start));}//ForkJoin方式public static void test2() throws ExecutionException, InterruptedException {long start = System.currentTimeMillis();ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();ForkJoinDemo task = new ForkJoinDemo(0L, 10_0000_0000L);ForkJoinTask<Long> submit = forkJoinPool.submit(task);Long sum = submit.get();long end= System.currentTimeMillis();System.out.println("结果为"+sum+"时间为"+(end-start));}//Stream并行流public static void test3(){long start = System.currentTimeMillis();OptionalLong sum = LongStream.rangeClosed(0L, 10_0000_0000L).parallel().reduce(Long::sum);long end= System.currentTimeMillis();System.out.println("结果为"+sum.getAsLong()+"时间为"+(end-start));
}
}

13、异步回调

package 异步回调;import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** runAsync 没有返回值的异步回调*supplyAsync 有返回值的异步回调。*/
public class test01 {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {test2();}public static void test1() throws ExecutionException, InterruptedException {System.out.println(System.currentTimeMillis());System.out.println("---------------------");CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(()->{try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....");});System.out.println(System.currentTimeMillis());System.out.println(future.get());//获取执行结果}public static void test2() throws ExecutionException, InterruptedException {System.out.println(System.currentTimeMillis());System.out.println("---------------------");CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....");try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);int i=10/0;} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return 1024;//成功的返回值});System.out.println(future.whenComplete((t, u) -> {//success 回调System.out.println("t=>" + t); //正常的返回结果System.out.println("u=>" + u); //抛出异常的 错误信息}).exceptionally((e) -> {//error回调System.out.println(e.getMessage());return 404;}).get());}
}

whenComplete() ：有两个参数，一个是t ,一个是u,

t:代表的是正常返回的结果

u:代表的是抛出异常的错误信息

如果发生了异常，get()方法会获取到exceptionally返回的值

14、JMM

14.1、Volatile

什么是Volatile？Volatile是Java虚拟机提供的轻量级同步机制

它的作用有：保证可见性、不保证原子性、禁止指令重排

14.2、什么是JMM？

JMM：Java内存模型，这是一个约定，是逻辑上存在，物理上不存在的

关于JMM的一些同步的约定：

1、线程解锁前，必须把共享变量立刻刷新回主存

2、线程加锁前。必须读取主存中的最新值到工作内存（就是线程自己的运行空间）中

3、加锁和解锁一定是同一把锁。

JMM的8种（4组）操作

JMM对这8种操作给了相应的规定：

不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load，使用了store必须write
不允许线程丢弃他最近的assign操作，即工作变量的数据改变了之后，必须告知主存
不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存
一个新的变量必须在主内存中诞生，不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是对变量实施use、store操作之前，必须经过assign和load操作
一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后，必须执行相同次数的unlock才能解锁
如果对一个变量进行lock操作，会清空所有工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，必须重新load或assign操作初始化变量的值
如果一个变量没有被lock，就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量
对一个变量进行unlock操作之前，必须把此变量同步回主内存

我们知道，volatile不保证原子性，那我们怎么解决呢？

三种方式：

使用synchronized关键字
使用lock锁
使用原子类，原子类位于java.util.concurrent.atomic 包下

14.3、验证volatile的不保证原子性【引入原子类】

package volatile测试;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class VDemo1 {//volatile 不能保证原子性//private static volatile int num=0;//此时我们引入原子类，使用原子类进行操做。private static volatile AtomicInteger num=new AtomicInteger();public  static void add(){num.getAndIncrement();}public static void main(String[] args) {for (int i = 1; i <=20 ; i++) {new Thread(()->{for (int j = 0; j <1000 ; j++) {add();}}).start();}while (Thread.activeCount()>2){//java 默认2条线程 main gcThread.yield();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"  "+num);}
}

【原子类十分的高效】原子类的操作与操作系统挂钩。它是直接在内存中修改值，而且，Unsafe类是一个很特殊的类

14.4、volatile禁止指令重排

指令重排：程序的代码顺序和计算机的执行顺序不一致

源代码到执行成功，会词法分析、语法分析、语义分析、在中间代码生成、目标代码生成等一系列的过程，并且回伴随编译器优化的重排、指令并行的重排、内存系统的重排的可能。

volatile是保持可见性、不能保持原子性，而且由于存在内存屏障，volatile利用这个特性（指内存屏障的存在），volatile就可以禁止指令重排了。

15、彻底理解单例模式

单例模式就是在一个类中，有且仅有一个对象，其特点就是构造方法是私有的。

单例模式的特点有：

单例类只能有一个实例
单例类必须自己创建自己的唯一实例
单例类必须给其他对象提供这一实例

单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头

15.1、饿汉式和静态内部类

饿汉式

//饿汉式单例
public class Hungryman {//单例模式 构造器私有private Hungryman(){}private static final Hungryman HUNGRYMAN=new Hungryman();private static Hungryman getInstance(){return HUNGRYMAN;}
}

静态内部类

//静态内部类
public class Holder {private Holder(){}public static Holder getInstance(){return InnerClass.HOLDER;}public static  class  InnerClass{private  static final Holder HOLDER=new Holder();}
}

15.2、懒汉式单例 DCL懒汉式

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;//懒汉式单例
public class LazyMan {//私有private static boolean liu=false;//三重加密private LazyMan (){synchronized (LazyMan.class){if(liu==false){liu=true;}else {throw new RuntimeException("不要试图用反射破坏对象");}}System.out.println("LazyMan正在被加载");}private static volatile LazyMan lazyMan;//静态工厂方法//双重检测锁模式 DCL懒汉式单例public static LazyMan getInstance(){if (lazyMan==null){synchronized (LazyMan.class){if(lazyMan==null){lazyMan=new LazyMan();/*** 1.分配内存空间* 2.执行构造方法，初始化对象* 3.把这个对象指向这个空间* 但是可能会出现指令重排现象，那么就会使得下次引用该对象时出现对象虚浮。*/}}}return lazyMan;}public static void main(String[] args) throws Exception{//        LazyMan instance = LazyMan.getInstance();Field liu = LazyMan.class.getDeclaredField("liu");//破坏属性字段的值liu.setAccessible(true);Constructor<LazyMan> declaredConstructor = LazyMan.class.getDeclaredConstructor();//破坏类的私有构造declaredConstructor.setAccessible(true);LazyMan instance2 = declaredConstructor.newInstance();liu.set(instance2,false);LazyMan instance = declaredConstructor.newInstance();System.out.println(instance);System.out.println(instance2);System.out.println(instance2.equals(instance));}
}

15.3、枚举

枚举在单例模式中是最安全的，枚举是在JDK1.5出现的，枚举自带单例模式

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;//枚举类型
public enum EnumSingle {INSTANCE;public EnumSingle getInstance(){return INSTANCE;}
}
class Test{public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {EnumSingle instance1 = EnumSingle.INSTANCE;Constructor<EnumSingle> declaredConstructor = EnumSingle.class.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);declaredConstructor.setAccessible(true);EnumSingle instance2 = declaredConstructor.newInstance();System.out.println(instance1);System.out.println(instance2);}
}

16、深入理解CAS

16.1、CAS概述

CAS： compareAndSet 比较并且交换， CAS是CPU的并发原语。

public class casDemo {//CAS : compareAndSet 比较并交换public static void main(String[] args) {AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);//boolean compareAndSet(int expect, int update)//期望值、更新值//如果实际值 和 我的期望值相同，那么就更新//如果实际值 和 我的期望值不同，那么就不更新System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));System.out.println(atomicInteger.get());//因为期望值是2020  实际值却变成了2021  所以会修改失败//CAS 是CPU的并发原语atomicInteger.getAndIncrement(); //++操作System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));System.out.println(atomicInteger.get());}
}

Java的unsafe类作用：

由于Java不能操作内存，在正常的Java程序中通过native关键字进行调用C++,C++可以操作内存，那么unsafe类就相当于Java留的后门，通过这个类可以操作内存

原子类中的方法
public final int getAndIncrement() {//this指的是当前的对象，valueOffset这个是当前对象的内存偏移量 1就是一个int类型的1return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);}
Unsafe类中的               //var1指的是当前的对象，var2指的是当前对象的偏移值，var4指的是那个 1
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {int var5;do {//把当前这个对象赋值到var5var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);//判断当前对象var1和它的偏移量var2是否等于var5,如果相等就进行var5+var4,var4=1,所以就是var5+1,也就是进行加1操作} while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));//这是一个自旋锁return var5;}

看上述的代码，由于原子类中的getAndIncrement方法返回了unsafe类中的getAndAddInt(this, valueOffset, 1)方法

this指的是当前的对象，valueOffset这个是当前对象的内存偏移量 1就是一个int类型的1

在getAndAddInt（）方法中，传入的值为Object var1, long var2, int var4，他们对应的是var1指的是当前的对象，var2指的是当前对象的偏移值，var4指的是那个1【偏移量是物理地址】，然后该方法把当前这个对象的值赋值给了var5,然后就是自旋锁的运行，当满足条件是才结束，条件内部是判断当前对象var1和它的偏移量var2是否等于var5,如果相等就进行var5+var4,var4=1,所以就是var5+1,也就是进行加1操作

CAS：比较当前工作内存中的值和主内存的值，如果这个值是期望的，则进行操作执行，如果不是就一直执行

缺点：

循环耗时
一次性只能保证一个共享变量的原子性
会导致ABA问题

16.2、ABA问题【狸猫换太子】

原子引用解决ABA问题

ABA使用了乐观锁

package CAS;import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;/****/
public class CASDemo {//Integer 使用了对象缓存机制，默认范围是-128~127，推荐使用静态工厂方法valueOf获取对象实例，而不是new，因为valueOf使用缓存，而new一定会创建新的对象分配新的内存空间。static    AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(1,1);public static void main(String[] args) {//        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
//        /**
//         *  public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {//         *         return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
//         *     }
//         */
//        //如果我期望的值达到了就更新，否则就不更新
//
//        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
//        System.out.println(atomicInteger.get());
//
//        atomicInteger.getAndIncrement();
//        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
//        System.out.println(atomicInteger.get());new Thread(()->{int stamp = atomicStampedReference.getStamp();//获得当前版本号System.out.println("A1="+stamp);try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(atomicStampedReference.compareAndSet(1, 2,atomicStampedReference.getStamp(),atomicStampedReference.getStamp() + 1));System.out.println("A2="+atomicStampedReference.getStamp());System.out.println(atomicStampedReference.compareAndSet(2, 1,atomicStampedReference.getStamp(),atomicStampedReference.getStamp() + 1));System.out.println("A3="+atomicStampedReference.getStamp());},"A").start();new Thread(()->{int stamp = atomicStampedReference.getStamp();System.out.println("B1="+stamp);try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(atomicStampedReference.compareAndSet(1, 2,stamp,stamp+1));System.out.println("B2="+atomicStampedReference.getStamp());},"B").start();}
}

17、各种锁的理解

17.1、公平锁、非公平锁

公平锁：可以插队，不公平

非公平锁：不能插队

/*** Creates an instance of {@code ReentrantLock}.* This is equivalent to using {@code ReentrantLock(false)}.*/
public ReentrantLock() {sync = new NonfairSync();
}

/*** Creates an instance of {@code ReentrantLock} with the* given fairness policy.** @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy*/
public ReentrantLock(boolean fair) {sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

17.2、可重入锁【递归锁】

就是进别人房间，进去之后才能看到房间的东西

Synchronized锁

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {Phone phone = new Phone();new Thread(()->{phone.sms();},"A").start();new Thread(()->{phone.sms();},"B").start();}}class Phone{public synchronized void sms(){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=> sms");call();//这里也有一把锁}public synchronized void call(){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=> call");}
}

lock锁

//lock
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {Phone2 phone = new Phone2();new Thread(()->{phone.sms();},"A").start();new Thread(()->{phone.sms();},"B").start();}}
class Phone2{Lock lock=new ReentrantLock();public void sms(){lock.lock(); //细节：这个是两把锁，两个钥匙//lock锁必须配对，否则就会死锁在里面try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=> sms");call();//这里也有一把锁} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {lock.unlock();}}public void call(){lock.lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=> call");}catch (Exception e){e.printStackTrace();}finally {lock.unlock();}}
}

lock锁必须配对，相当于lock和 unlock 必须数量相同；
在外面加的锁，也可以在里面解锁；在里面加的锁，在外面也可以解锁；

17.3、自旋锁

自旋锁就是判断满足某个条件时才执行操作，否则一直循环等待

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {int var5;do {var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);} while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));return var5;
}

自我设计自旋锁

public class SpinlockDemo {//int 0//thread nullAtomicReference<Thread> atomicReference=new AtomicReference<>();//加锁public void myLock(){Thread thread = Thread.currentThread();System.out.println(thread.getName()+"===> mylock");//自旋锁while (!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ==> 自旋中~");}}//解锁public void myunlock(){Thread thread=Thread.currentThread();System.out.println(thread.getName()+"===> myUnlock");atomicReference.compareAndSet(thread,null);}}

public class TestSpinLock {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();reentrantLock.lock();reentrantLock.unlock();//使用CAS实现自旋锁SpinlockDemo spinlockDemo=new SpinlockDemo();new Thread(()->{spinlockDemo.myLock();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {spinlockDemo.myunlock();}},"t1").start();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);new Thread(()->{spinlockDemo.myLock();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {spinlockDemo.myunlock();}},"t2").start();}
}

运行结果：

t2进程必须等待t1进程Unlock后，才能Unlock，在这之前进行自旋等待。。。。

17.4、死锁

package com.ogj.lock;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class DeadLock {public static void main(String[] args) {String lockA= "lockA";String lockB= "lockB";new Thread(new MyThread(lockA,lockB),"t1").start();new Thread(new MyThread(lockB,lockA),"t2").start();}
}class MyThread implements Runnable{private String lockA;private String lockB;public MyThread(String lockA, String lockB) {this.lockA = lockA;this.lockB = lockB;}@Overridepublic void run() {synchronized (lockA){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" lock"+lockA+"===>get"+lockB);try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (lockB){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" lock"+lockB+"===>get"+lockA);}}}
}

解决问题

1、使用jps定位进程号命令：jps -l

2、使用jstack进程查看进程号，找到死锁的信息