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【Android】多线程知识汇总

后端2024-05-02 05:47:57

汇总知识

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线程

进程和线程概览

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多线程系列(二) -Thread类使用详解

线程状态

  • 新建（New）：新建后未启动的线程；
  • 运行（Runnable）：包括运行中（Running）和就绪（Ready）两种状态；也就是正在运行，或者等待 CPU 分配执行时间；
  • 等待（Waiting）：无限期的等待其他线程显示唤醒；
  • 超时等待（Timed_Waiting）：一定时间内没有被其他线程唤醒，则由系统自动唤醒；
  • 阻塞（Blocked）：等待获取排它锁；
  • 终止（Terminated）：运行终止；

线程间的通讯

其实所有的多线程问题，其本质都是线程之间的通讯问题，也有的说是通讯和同步两个问题（线程间操作的顺序）；但我觉得同步仍然是线程之间通过某种方式进行通讯，确定各自执行的相对顺序；所以仍然可以算作是一种通讯问题；这里线程之间的通讯问题可以分成两种：

  • 共享变量，类似锁对象、volatile、中断等操作都可以算是共享变量通讯；
  • 消息传递，类似 wait\notify、管道等则可以算是通过消息直接传递通讯；

中断线程

线程停止的三种方式超详细-CSDN博客

中断线程一般会设置标志位，而设置标志位分两种方式：

  1. 直接自己定义一个标志位，作为线程是否结束的标记

  2. 使用标准库里自带的一个标志位；

    使用 Thread.currentThread().isInterrupted() 作为标志位

    public class Demo3 {
   public static void main(String[] args) {
       Thread t = new Thread(()->{
          while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
              System.out.println("hello Thread");
          }
           System.out.println("t 执行完");
       });

       t.start();

       try {
           Thread.sleep(300);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }

       t.interrupt();
       System.out.println("设置让 t 线程结束");
   }
}

注意：interrupt 方法的行为，有两种情况

① 当 t 线程在运行状态时，会设置标志位(Thread.currentThread().isInterrupted())为 true；

② 当 t 线程在阻塞状态时（sleep）,就不会设置标志位，而是触发一个 InterruptedException，这个异常会把 sleep 提前唤醒。

java线程取消与关闭的多种方法_future 关闭线程-CSDN博客

关闭线程的正确方法：“优雅”的中断 - 简书

线程中的异常捕获

Thread对象通过setUncaughtExceptionHandler方法来设置UncaughtExceptionHandler；

Future

重学多线程之一：Future

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Future 模式: 买蛋糕时，与其一直等待结果, 不如先拿一张 "提货单", 获取提货单并不耗费时间, 这里的 "提货单" 我们就称为 Future 角色

多线程基础之设计模式Thread-Per-Message模式_thread per message-CSDN博客

Future与FutureTask接口实现示例详解java脚本之家

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CompletableFuture

异步编程利器：CompletableFuture详解

Java8新特性：CompletableFuture 方法介绍_java supplyasync whencomplete-CSDN博客

HandlerThread

Android多线程：HandlerThread的原理及使用 - 简书

守护线程

Java基础（二十）——守护线程（setDaemon）、合并线程（join）、读写分离集合（CopyOnWriteArrayList）、生产者消费者模式-CSDN博客

线程池

JAVA阻塞队列和线程池原理_java线程池为什么使用阻塞队列作为任务队列-CSDN博客

Android开发-通过ExecutorService构建一个APP使用的全局线程池_android 定义全局线程池类-CSDN博客

线程池的任务执行顺序：核心线程（corePoolSize），线程队列workQueue，非核心线程（maximumPoolSize），都满了则执行线程提交拒绝策略（handler）。

Java线程池七个参数详解_线程池七大核心参数-CSDN博客

终止线程池

关闭线程的正确方法：“优雅”的中断 - 简书

线程池的shutdown()与shutdownNow()方法的区别-CSDN博客

Java线程池，isShutDown、isTerminated的作用与区别 - 疯子110 - 博客园

定时执行者服务 ScheduledExecutorService

ScheduledExecutorService详解-CSDN博客

scheduleAtFixedRate (Runnable, long initialDelay, long period, TimeUnit timeunit)

如果一个任务占用了比计划的时间间隔更长的时候，下一次执行将在当前执行结束执行才开始。计划任务在同一时间不会有多个线程同时执行。

scheduleWithFixedDelay (Runnable, long initialDelay, long period, TimeUnit timeunit)

除了 period 有不同的解释之外这个方法和 scheduleAtFixedRate() 非常像。

scheduleAtFixedRate() 方法中，period 被解释为前一个执行的开始和下一个执行的开始之间的间隔时间。而在本方法中，period 则被解释为前一个执行的结束和下一个执行的结束之间的间隔。因此这个延迟是执行结束之间的间隔，而不是执行开始之间的间隔。

AsyncTask

Android学习笔记：多个AsyncTask实例的并发问题 - 51kata - 博客园

ANDROID的AsyncTask为何弃用 asynctask缺点

线程池的封装

线程池 - 简书

原子性Atomic包

线程安全性详解(原子性、可见性、有序性)-原子性可见性有序性

并发编程-04线程安全性之原子性Atomic包的4种类型详解_atomiclong线程安全-CSDN博客

线程安全之AtomicBoolean_线程安全的boolean-CSDN博客

原子操作类AtomicInteger详解-CSDN博客

多线程（七）原子操作、阻塞队列_atomicboolean 默认值-CSDN博客

set()方法注意

.set()方法：设置指定值，无锁，多线程使用会出问题，一般用于初始化数值

    AtomicInteger
    /**
     * Sets to the given value.
     *
     * @param newValue the new value
     */
    public final void set(int newValue) {
        value = newValue;
    }

lazySet()方法与set()方法区别

lazySet()方法没有缓存刷新。

换句话说，我们的变化最终只对其他线程可见。这意味着从不同的线程对更新的 AtomicReference 调用 get()可能会给我们带来旧的值。

高并发的问题

AtomicLong，CAS的过程中，当A线程在C（compare）和S（swap）之间有其他线程插入S，则，A线程的S始终执行不了，一直在循环，待A线程的A和S之间没有其他线程插入S时，才能S成功。但实际按执行顺序A线程不是在最后，导致最终会S错误的值。

如果对结果和执行顺序有严格要求，可以用锁。

Happens-Before原则（先行发生原则）

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Condition类,等待

java中Condition类的详细介绍（详解） - 郭慕荣 - 博客园

LongAdder(累加器，java8新加入)

LongAdder详解 - 简书

Java LongAdder类介绍、代码示例、底层实现原理及与分段锁的区别-CSDN博客

原理

适用于高并发对单一变量增减后，进行求和取值。

当多个线程同时进行加法操作时，每个线程都会被分配到一个独立的"cell"，从而减少了竞争条件。

当需要获取最终的加法结果时，LongAdder会将"base"和所有"cell"中的值进行求和，得到最终的结果。

对比AtomicLong

在高度并发竞争情形下，AtomicLong每次进行add都需要flush和refresh（这一块涉及到java内存模型中的工作内存和主内存的，所有变量操作只能在工作内存中进行，然后写回主内存，其它线程再次读取新值），每次add()都需要同步，在高并发时会有比较多冲突，比较耗时导致效率低；

而LongAdder中每个线程会维护自己的一个计数器，在最后执行LongAdder.sum()方法时候才需要同步，把所有计数器全部加起来，不需要flush和refresh操作； AtomicLong耗时间；LongAdder耗内存；

AtomicLong，高并发结果可能会出错，详见上方<原子性Atomic包>之<高并发的问题>。

锁

Java中的锁

Java中的锁详解篇_java 锁-CSDN博客

Java中的锁（synchronized、Lock、ReadWriteLock）及常用线程安全类原理（CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap）_java四种锁机制-CSDN博客

乐观锁的机制CAS：Compare-And-Swap比较并交换

线程学习（25）-乐观锁方式CAS简介_cas方式-CSDN博客

CAS：线程始终在高速运行，没有停歇；

synchronized：会让线程在没有获得锁的时候，发生上下文切换，进入阻塞；

CAS效率高的原因：线程就好像高速跑道上的赛车，高速运行时，速度超快，一旦发生上下文切换，就好比赛车要减速、熄火，等被唤醒又得重新打火、启动、加速... 恢复到高速运行，代价比较大；

AtomicInteger类主要利用CAS + volatile和native方法来保证原子操作，从而避免synchronized的高开销，提升执行效率。

CAS实际应用的场景应该是，线程数量较少，多核CPU的情况，这种情况下，使用CAS可以提升效率。

ABA问题

ABA问题-CSDN博客

synchronized

全网最硬核的 synchronized 面试题深度解析_synchronized面试题-CSDN博客

synchronized - 简书

Synchronized相比ReentrantLock，在使用偏向锁时甚至都不需要自旋。因此在锁细粒度很小的情况下，Synchronized不太会升级为重量级锁，此时性能上会比ReentrantLock更加优秀。

进阶

ForkJoinPool

ForkJoinPool 分支/合并框架_forkjoinpool.managedblocker-CSDN博客

线程池ForkJoinPool简介 - Java老K - 博客园

ForkJoinPool的使用及基本原理_51CTO博客_forkjoinpool使用场景

Handler机制

闲聊Android中的Handler机制

全面详解Android实现多线程的几种方式（史上最全，最详细）_android多线程实现方式-CSDN博客

子线程中使用Handler

Android如何在子线程中使用Handler_handler运行在子线程如何写-CSDN博客

Handler的使用_子线程中使用handler的场景-CSDN博客

其他问题

单例Bean一定不安全吗？

面试官：单例Bean一定不安全吗？实际工作中如何处理此问题？-51CTO.COM


https://www.xamrdz.com/backend/3t71940635.html

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