并发知识(1)——线程基础知识

创建线程有几种方式：

1. 自定义类继承Thread（如下面的AThread），然后使用Thread.start方法启动线程
2. 创建类，实现Runnable，通过Thread的构造函数来启动，有时也用于ThreadPoolExecutor线程池的一些execute方法中
3. Callable，提到Callable就需要知道Future,通常情况下Callable用于线程池execute或submit方法中，获取线程的返回结果。
   
4. Executors框架的几个常用方法，调用execute或者submit方法即可。

public class CreateThread {
    @Test
    public void useThread() throws InterruptedException {
        AThread newThread = new AThread("线程1");
        newThread.start();
    }

    @Test
    public void implementsRunnable() {
        new Thread(()->{
            System.err.println(Thread.currentThread().getName() + " is running.");
        }, "线程2").start();
    }

    @Test
    public void useCallable() throws ExecutionException, InterruptedException {
        Callable<String> callable = new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                return "use callable test.";
            }
        };
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
        Future<String> future = executorService.submit(callable);
        System.err.println(future.get());

    }

    class AThread extends Thread {
        public AThread(String name) {
            super(name);
        }

        @Override
        public void run() {
            System.err.println(Thread.currentThread().getName() + " is running.");
        }
    }
}

Race Condition

知识前提：了解一下《深入理解JVM虚拟机》Chapter2.2，Java虚拟机运行时数据区。

方法区（类变量、类信息等）、堆（heap）是线程共享的数据区；

虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器（唯一一个不会OOM的区域）线程隔离。

这里以i++为例

首先介绍一下：

public class Test {

     int test1() {
        int i = 1;
        return i++;
    }
    int test2() {
        int i = 1;
       return  ++i;
    }
}

javac 编译成字节码文件，javap -verbose Test.class查看字节码信息：

int test1();
    descriptor: ()I
    flags:
    Code:
      stack=1, locals=2, args_size=1
         0: iconst_1
         1: istore_1
         2: iload_1
         3: iinc          1, 1
         6: ireturn
      LineNumberTable:
        line 15: 0
        line 16: 2

  int test2();
    descriptor: ()I
    flags:
    Code:
      stack=1, locals=2, args_size=1
         0: iconst_1
         1: istore_1
         2: iinc          1, 1
         5: iload_1
         6: ireturn
      LineNumberTable:
        line 19: 0
        line 20: 2

i++分为三步：iconst_1——数字1进栈，istore_1——将栈顶int型数值存入第二个局部变量，从0开始计数

iinc 1： 加1

注意到：i++是先load，再inc；而++i是先inc再load

线程的几种状态

参考《深入理解Java虚拟机》chapter12,线程状态分为5种：

• 新建（New）：创建后未运行的线程
• 运行（Runnable）：Runnable包含了操作系统线程状态中的Running和Ready，有可能正在执行，也有可能等待着CPU为它分配执行时间。
• 无限期等待（Waiting）：无等待时间的Object.wait()方法，Thread.join()方法，LockSupport.park()方法。
• 限期等待（Timed Waiting）:Thread.sleep(),带timeout参数的wait(),join()方法，LockSupport.parkNanos(),LockSupport.parkUntil();
• 阻塞（Blocked）：等待获取一个排它锁。
• 结束（Terminated）:已终止线程的线程状态。

各状态之间的转换如下图（来自：线程的状态转换以及基本操作）：