多线程设计要点

板桥里人 http://www.jdon.com 2002/01/10

1 .多线程中有主内存和工作内存之分， 在JVM中，有一个主内存，专门负责所有线程共享数据；而每个线程都有他自己私有的工作内存， 主内存和工作内存分贝在JVM的stack区和heap区。

2. 线程的状态有'Ready', 'Running', 'Sleeping', 'Blocked', 和 'Waiting'几个状态，
'Ready' 表示线程正在等待CPU分配允许运行的时间。

3. 线程运行次序并不是按照我们创建他们时的顺序来运行的，CPU处理线程的顺序是不确定的，如果需要确定，那么必须手工介入，使用setPriority()方法设置优先级。

4. 我们无从知道一个线程什么时候运行，两个或多个线程在访问同一个资源时，需要synchronized

5. 每个线程会注册自己，实际某处存在着对它的引用，因此，垃圾回收机制对它就“束手无策”了。

6. Daemon线程区别一般线程之处是：主程序一旦结束，Daemon线程就会结束。

7. 一个对象中的所有synchronized方法都共享一把锁，这把锁能够防止多个方法对通用内存同时进行的写操作。synchronized static方法可在一个类范围内被相互间锁定起来。

8. 对于访问某个关键共享资源的所有方法，都必须把它们设为synchronized，否则就不能正常工作。

9. 假设已知一个方法不会造成冲突，最明智的方法是不要使用synchronized，能提高些性能。

10 . 如果一个"同步"方法修改了一个变量，而我们的方法要用到这个变量(可能是只读),最好将自己的这个方法也设为 synchronized。

11. synchronized不能继承，　父类的方法是synchronized，那么其子类重载方法中就不会继承“同步”。

12. 线程堵塞Blocked有几个原因造成：

(1)线程在等候一些IO操作
(2)线程试图调用另外一个对象的“同步”方法，但那个对象处于锁定状态，暂时无法使用。

13. 原子型操作(atomic), 对原始型变量(primitive)的操作是原子型的atomic. 意味着这些操作是线程安全的， 但是大部分情况下，我们并不能正确使用，来看看 i = i + 1 , i是int型，属于原始型变量：

(1)从主内存中读取i值到本地内存.
(2)将值从本地内存装载到线程工作拷贝中.
(3)装载变量1.
(4)将i 加 1.
(5)将结果给变量i.
(6)将i保存到线程本地工作拷贝中.
(7)写回主内存.

注意原子型操作只限于第1步到第2步的读取以及第6到第7步的写, i的值还是可能被同时执行i=i+1的多线程中断打扰(在第4步)。

double 和long 变量是非原子型的(non-atomic)。数组是object 非原子型。

14. 由于13条的原因，我们解决办法是：

class xxx extends Thread{

//i会被经常修改
private int i;

public synchronized int read(){ return i;}

public synchronized void update(){ i = i + 1;}

..........

}

15. Volatile变量， volatile变量表示保证它必须是与主内存保持一致，它实际是"变量的同步", 也就是说对于volatile变量的操作是原子型的，如用在long 或 double变量前。

16. 使用yield()会自动放弃CPU，有时比sleep更能提升性能。

17. sleep()和wait()的区别是：wait()方法被调用时会解除锁定，但是我们能使用它的地方只是在一个同步的方法或代码块内。

18. 通过制造缩小同步范围，尽可能的实现代码块同步，wait(毫秒数)可在指定的毫秒数可退出wait；对于wait()需要被notisfy()或notifyAll()踢醒。

19. 构造两个线程之间实时通信的方法分几步：
(1). 创建一个PipedWriter和一个PipedReader和它们之间的管道;
PipedReader in = new PipedReader(new PipedWriter())
(2). 在需要发送信息的线程开始之前，将外部的PipedWriter导向给其内部的Writer实例out
(3). 在需要接受信息的线程开始之前，将外部的PipedReader导向给其内部的Reader实例in
(4). 这样放入out的所有东西度可从in中提取出来。

20. synchronized带来的问题除性能有所下降外，最大的缺点是会带来死锁DeadLock，只有通过谨慎设计来防止死锁，其他毫无办法，这也是线程难以驯服的一个原因。不要再使用stop() suspend() resume()和destory()方法

21. 在大量线程被堵塞时，最高优先级的线程先运行。但是不表示低级别线程不会运行，运行概率小而已。

22. 线程组的主要优点是：使用单个命令可完成对整个线程组的操作。很少需要用到线程组。

23. 从以下几个方面提升多线程的性能：

检查所有可能Block的地方，尽可能的多的使用sleep或yield()以及wait();

尽可能延长sleep(毫秒数)的时间;

运行的线程不用超过100个，不能太多；

不同平台linux或windows以及不同JVM运行性能差别很大。

24. 推荐几篇相关英文文章: