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《Java編程思想》整理的一些學(xué)習(xí)筆記，有不對(duì)的地方，歡迎指出。

1 .資源沖突，如果兩個(gè)線程確實(shí)是在修改同一個(gè)對(duì)象，共享資源的沖突將變得更糟糕，因?yàn)檫@有可能把對(duì)象設(shè)置成不正確的狀態(tài)。通過簡(jiǎn)單的“信號(hào)量”概念引入， 把它看作是在兩個(gè)線程之間進(jìn)行通信的標(biāo)志對(duì)象。如果信號(hào)量的值是零，則它監(jiān)控的資源是可用的，但如果這個(gè)值是非零的，則被監(jiān)控的資源不可用，所以線程必須 等待。當(dāng)資源可用的時(shí)候，線程增加信號(hào)量的值，然后繼續(xù)執(zhí)行這個(gè)被監(jiān)控的資源。把增加和減少信號(hào)量的操作定義為原子操作，這樣就可保證兩個(gè)線程同時(shí)訪問同 一資源的時(shí)候不至于沖突。 
定義一個(gè)簡(jiǎn)化的信號(hào)量：

  
 

   
  
   
  
class="hljs java has-numbering" style="display: block; padding: 0px; 
   
  
color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', 
   
  
monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-top-left-radius: 
   
  
0px; border-top-right-radius: 0px; border-bottom-right-radius: 0px; 
   
  
border-bottom-left-radius: 0px; word-wrap: normal; background: 
   
  
transparent;">   
  
136); box-sizing: border-box;">public    
  
class="hljs-class" style="box-sizing: border-box;">   
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">class    
  
style="box-sizing: border-box; color: rgb(102, 0, 
   
  
102);">Semaphore    
  
style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">implements    
  
style="box-sizing: border-box; color: rgb(102, 0, 
   
  
102);">Invariant{ 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">private    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">volatile    
  
style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">int semaphore =    
  
class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: 
   
  
border-box;">0; 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">public    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">boolean    
  
style="box-sizing: border-box;">available(){   
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">return semaphore==   
  
class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: 
   
  
border-box;">0;} 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">public    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">void    
  
style="box-sizing: border-box;">acquire(){ ++semaphore; } 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">public    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">void    
  
style="box-sizing: border-box;">release(){ --semaphore; } 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">public InvariantSate    
  
class="hljs-title" style="box-sizing: 
   
  
border-box;">invariant(){ 
   
  
           
  
box-sizing: border-box;">int val = semaphore; 
   
  
           
  
box-sizing: border-box;">if( val==   
  
class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: 
   
  
border-box;">0||val==   
  
style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: 
   
  
border-box;">1 ) 
   
  
               
  
box-sizing: border-box;">return    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">new InvariantOk(); 
   
  
           
  
box-sizing: border-box;">else 
   
  
               
  
box-sizing: border-box;">return    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">new InvariantFailure(   
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">new Integer(val)); 
   
  
    } 
   
  
}   
  
border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; 
   
  
margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; 
   
  
border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); 
   
  
list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 
   
  
238);">   
  
5px;">1
   
  
5px;">2
   
  
5px;">3
   
  
5px;">4
   
  
5px;">5
   
  
5px;">6
   
  
5px;">7
   
  
5px;">8
   
  
5px;">9
   
  
5px;">10
   
  
5px;">11
   
  
0px 5px;">12
   
  
0px 5px;">13
   
 

（其中Invariant接口在博客：線程測(cè)試框架已給出）將semaphore字段設(shè)置為volatile ，以確保編譯器不會(huì)對(duì)任何讀取此值的操作進(jìn)行優(yōu)化。

2.解決共享資源競(jìng)爭(zhēng)，之前說過，可以通過yield()和setPriority()來給線程調(diào)度機(jī)制提供建議，但這些建議未必會(huì)有多大的效果，這取決 與你的具體平臺(tái)和JVM實(shí)現(xiàn)。Java以提供關(guān)鍵字 synchronized 的形式，為防止資源沖突提供了內(nèi)置支持。共享資源一般是以對(duì)象的形式存在的內(nèi)存判斷，但也可以是文件，輸入/輸出端口，或者是打印機(jī)。要控制對(duì)共享資源的 訪問，得先把它包裝進(jìn)一個(gè)對(duì)象。然后把所有要訪問這個(gè)資源的方法標(biāo)記為synchronized。即一旦某個(gè)線程處于一個(gè)標(biāo)記為synchronized 的方法中，那么在這個(gè)線程從該方法返回之前，其他所有要調(diào)用類中任何標(biāo)記為synchronized方法的線程都會(huì)被阻塞。 
每個(gè)對(duì)象都含有單一的鎖（也稱為監(jiān)視器），這個(gè)鎖本身就是對(duì)象的一部分（不用寫任何特殊代碼）。當(dāng)在對(duì)象上調(diào)用其任意synchronized方法的時(shí) 候，此對(duì)象都被加鎖，這時(shí)該對(duì)象上的其他synchronized方法也只能等到前一個(gè)方法調(diào)用完并釋放了鎖之后才能被調(diào)用。 
針對(duì)每一個(gè)類也有一個(gè)鎖（作為類的Class對(duì)象的一部分），所以synchronized static 方法可以在類的范圍內(nèi)防止對(duì)static數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問。

3.原子操作，即不能被線程調(diào)度機(jī)制中斷的操作；一旦操作開始，那么它一定可以在可能發(fā)生的“上下文切換”之前（切換到其他線程執(zhí)行）執(zhí)行完畢。如果問題 中的變量類型是除long或double以外的基本類型，對(duì)這種變量進(jìn)行簡(jiǎn)單的賦值或返回值操作的時(shí)候，才算是原子操作。然而，只要給long或 double加上volatile，操作就是原子的了。注意，在JVM中的自增加操作并不是原子操作，它牽涉到一次讀和一次寫，所以即使在這樣的簡(jiǎn)單操作 中，也為線程出問題提供了空間。線程工作時(shí)，每個(gè)線程都可能擁有一個(gè)本地棧來維護(hù)一些變量的復(fù)本，如果把一個(gè)變量定義成volatile的，就等于告訴編 譯器不要做任何優(yōu)化，直接在主存操作變量。

4.保證上述問題解決，做安全的做法就是使用下面的方法： 
1）如果要對(duì)類中的某個(gè)方法進(jìn)行同步控制，***同步所有方法。如果忽略了其中一個(gè)，通常很難確定這么做是否會(huì)有負(fù)面影響。 
2）當(dāng)去除方法的同步控制時(shí)，要非常小心。通常這么做是基于性能方面的考慮，但在JDK1.3和JDK1.4中，同步控制所需的負(fù)擔(dān)已經(jīng)大大的減少。此外，只應(yīng)在使用性能評(píng)價(jià)工具證實(shí)了同步控制確實(shí)是性能瓶頸的時(shí)候，才這么做。

5.如果只是希望防止多個(gè)線程同時(shí)訪問方法內(nèi)部的部分代碼而不是防止整個(gè)方法，可以使用synchronized關(guān)鍵字來分離代碼段，這種方式被稱為“臨界區(qū)”，此時(shí)，synchronized被用來指定某個(gè)對(duì)象，此對(duì)象的鎖被用來對(duì)花括號(hào)內(nèi)的代碼進(jìn)行同步控制：

  
 

   
  
   
  
class="hljs java has-numbering" style="display: block; padding: 0px; 
   
  
color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', 
   
  
monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-top-left-radius: 
   
  
0px; border-top-right-radius: 0px; border-bottom-right-radius: 0px; 
   
  
border-bottom-left-radius: 0px; word-wrap: normal; background: 
   
  
transparent;">           
  
rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">synchronized(syncObject){ 
   
  
               
  
box-sizing: border-box;">// This code can be accessed 
   
  
               
  
box-sizing: border-box;">//by only one thread at a time 
   
  
        }   
  
border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; 
   
  
margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; 
   
  
border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); 
   
  
list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 
   
  
238);">   
  
5px;">1
   
  
5px;">2
   
  
5px;">3
   
  
5px;">4
   
 

使用同步控制塊，而不是對(duì)整個(gè)方法進(jìn)行同步控制，可以使多個(gè)線程訪問對(duì)象的時(shí)間性能得到顯著的提高。要注意的是，當(dāng)對(duì)象中的方法在不同的鎖上同步的時(shí)候，兩個(gè)線程可以訪問同一個(gè)對(duì)象：

  
 

   
  
   
  
class="hljs cs has-numbering" style="display: block; padding: 0px; 
   
  
color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', 
   
  
monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-top-left-radius: 
   
  
0px; border-top-right-radius: 0px; border-bottom-right-radius: 0px; 
   
  
border-bottom-left-radius: 0px; word-wrap: normal; background: 
   
  
transparent;">class DualSynch { 
   
  
 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">private Object syncObject = 
   
  
   
  
border-box;">new Object(); 
   
  
 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">public synchronized    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">void    
  
style="box-sizing: border-box;">f() { 
   
  
        System.   
  
136); box-sizing: border-box;">out.println(   
  
class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: 
   
  
border-box;">"Inside f()"); 
   
  
           
  
box-sizing: border-box;">try { 
   
  
            Thread.sleep(   
  
rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">500); 
   
  
        }    
  
box-sizing: border-box;">catch (InterruptedException e) { 
   
  
               
  
box-sizing: border-box;">throw    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">new RuntimeException(e); 
   
  
        } 
   
  
        System.   
  
136); box-sizing: border-box;">out.println(   
  
class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: 
   
  
border-box;">"leaving f()"); 
   
  
    } 
   
  
 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">public    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">void    
  
style="box-sizing: border-box;">g() { 
   
  
 
   
  
        synchronized (syncObject) { 
   
  
            System.   
  
136); box-sizing: border-box;">out.println(   
  
class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: 
   
  
border-box;">"Inside g()"); 
   
  
               
  
box-sizing: border-box;">try { 
   
  
                Thread.sleep(   
  
rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">500); 
   
  
            }    
  
136); box-sizing: border-box;">catch 
   
  
(InterruptedException e) { 
   
  
                   
  
136); box-sizing: border-box;">throw    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">new RuntimeException(e); 
   
  
            } 
   
  
            System.   
  
136); box-sizing: border-box;">out.println(   
  
class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: 
   
  
border-box;">"leaving g()"); 
   
  
        } 
   
  
    } 
   
  
} 
   
  
 
   
  
   
  
border-box;">public    
  
style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">class SyncObject{ 
   
  
 
   
  
       
  
box-sizing: border-box;">public    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">static    
  
style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">void    
  
style="box-sizing: border-box;">main(String[] args){ 
   
  
        final DualSynch ds =    
  
rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new 
   
  
DualSynch(); 
   
  
 
   
  
           
  
box-sizing: border-box;">new Thread(){ 
   
  
               
  
box-sizing: border-box;">public    
  
class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: 
   
  
border-box;">void    
  
style="box-sizing: border-box;">run(){ 
   
  
                ds.f(); 
   
  
            } 
   
  
        }.start();; 
   
  
 
   
  
        ds.g(); 
   
  
    } 
   
  
}   
  
border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; 
   
  
margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; 
   
  
border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); 
   
  
list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 
   
  
238);">   
  
5px;">1
   
  
5px;">2
   
  
5px;">3
   
  
5px;">4
   
  
5px;">5
   
  
5px;">6
   
  
5px;">7
   
  
5px;">8
   
  
5px;">9
   
  
5px;">10
   
  
5px;">11
   
  
0px 5px;">12
   
  
0px 5px;">13
   
  
padding: 0px 5px;">14
   
  
padding: 0px 5px;">15
   
  
border-box; padding: 0px 5px;">16
   
  
border-box; padding: 0px 5px;">17
   
  
style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18
   
  
style="box-sizing: border-box; padding: 0px 
   
  
5px;">19
   
  
5px;">20
   
  
0px 5px;">21
   
  
0px 5px;">22
   
  
padding: 0px 5px;">23
   
  
padding: 0px 5px;">24
   
  
border-box; padding: 0px 5px;">25
   
  
border-box; padding: 0px 5px;">26
   
  
style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27
   
  
style="box-sizing: border-box; padding: 0px 
   
  
5px;">28
   
  
5px;">29
   
  
0px 5px;">30
   
  
0px 5px;">31
   
  
padding: 0px 5px;">32
   
  
padding: 0px 5px;">33
   
  
border-box; padding: 0px 5px;">34
   
  
border-box; padding: 0px 5px;">35
   
  
style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">36
   
  
style="box-sizing: border-box; padding: 0px 
   
  
5px;">37
   
  
5px;">38
   
  
0px 5px;">39
   
  
0px 5px;">40
   
  
padding: 0px 5px;">41
   
  
padding: 0px 5px;">42
   
 

DualSync對(duì)象的f（）方法在this上同步（通過在整個(gè)方法同步），g（）的同步控制塊在syncObject對(duì)象上同步，因此，兩個(gè)同步控制相 互獨(dú)立，兩個(gè)方法同時(shí)魚腥，所以它們沒有在對(duì)象的同步控制上阻塞。因此，必須把訪問共享資源的代碼段包裝進(jìn)一個(gè)合適的同步控制塊。

6.線程有四個(gè)狀態(tài)：新建、就緒、死亡、阻塞（程序能夠運(yùn)行，但有某個(gè)條件阻止它運(yùn)行）。進(jìn)入阻塞狀態(tài)的原因： 
1）通過調(diào)用sleep（miliseconds）使線程進(jìn)入休眠狀態(tài)，在指定的時(shí)間內(nèi)不運(yùn)行。 
2）調(diào)用wait（）使線程掛起，直到線程得道了notify（）或notifyAll（）消息，線程才會(huì)進(jìn)入就緒狀態(tài)。 
3）線程在等待某個(gè)輸入/輸出完成。 
4）線程在某個(gè)對(duì)象上調(diào)用其同步方法，但是對(duì)象鎖不可用。

7.線程之間為避免沖突，通過“握手機(jī)制”來進(jìn)行的，這種握手可以通過Object的方法wait（）和notify（）來安全的實(shí)現(xiàn)。注意，調(diào)用 sleep（）的時(shí)候鎖并沒有被釋放，而調(diào)用wait（）方法的確釋放了鎖，這就意味著，再調(diào)用wait（）期間，可以調(diào)用線程對(duì)象中的其他同步控制方 法，當(dāng)一個(gè)線程在方法里遇到了對(duì)wait（）的調(diào)用的時(shí)候，線程的執(zhí)行被掛起，對(duì)象上的鎖被釋放。 
wait（）有兩種形式，一種與sleep（）一樣接受毫秒數(shù)，不同之處： 
1）在wait（）期間對(duì)象鎖是釋放的。 
2）可以通過notify（）、notifyAll（），或者指令時(shí)間到期，從wait（）中回復(fù)執(zhí)行。 
另一種是不帶參數(shù)的，wait（）將***等下去，知道接收到notify（）或notifyAll（）的消息。

8.wait（）、notify（）、notifyAll（）這些方法是基類Object的一部分，而不是像sleep（）那樣屬于Thread的一部 分。因?yàn)檫@些功能要用到的鎖也是所有對(duì)象的一部分，所以，你可以把wait（）方法放在任何同步控制方法里，不用考慮這個(gè)類是否繼承Thread或者實(shí)現(xiàn) Runnable接口。只能在同步控制方法或同步控制塊中調(diào)用wait（）、notify（）、notifyAll（）的線程在調(diào)用這些方法前必須“擁 有”（獲?。?duì)象的鎖。（sleep不用操作鎖，所以可以在非同步控制方法里調(diào)用）。

  
 

   
  
   
  
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136); box-sizing: border-box;">synchronized(x){ 
   
  
    x.notify(); 
   
  
} 
  
 

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