線程狀態(tài)
1、new:尚未啟動(dòng)的線程狀態(tài)
2、runnable:可運(yùn)行的線程狀態(tài),等待cpu調(diào)度
3、blocked:線程阻塞等待監(jiān)視器鎖定的線程狀態(tài)
處于synchronize同步代碼塊或方法中被阻塞
4、waiting:等待線程的線程狀態(tài)。下列不帶超時(shí)的方式:Object.wait、Thread.join、LockSupport.park
5、TimeWaiting:具有指定等待時(shí)間的等待線程的線程狀態(tài)。下列帶超時(shí)的方式:Thread.sleep,Object.wait、Thread.join、LockSupport.parkNanos、LockSupport.parkUntil
6、Terminated:終止線程的線程狀態(tài)。線程正常完成執(zhí)行或者出現(xiàn)異常。

緩存同步協(xié)議
多CPU讀取同樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存,進(jìn)行不同運(yùn)算之后,最終寫入主內(nèi)存以哪個(gè)CPU為準(zhǔn)?
在這種高速緩存回寫的場(chǎng)景下,有一個(gè)緩存一致性協(xié)議多數(shù)CPU廠商對(duì)它進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),
MESI協(xié)議,它規(guī)定每條緩存有個(gè)狀態(tài)位,同時(shí)定義了下面四個(gè)狀態(tài):
修改狀態(tài)(Modified)--此cache行已被修改過(guò)(臟行),內(nèi)容已不同于主存,為此cache專有;
專有態(tài)(exclusive)--此cache行內(nèi)容同于主存,但不出現(xiàn)其它c(diǎn)ache中;
共享態(tài)(shared)--此cache行內(nèi)容同于主存,但也出現(xiàn)于其它c(diǎn)ache中;
無(wú)效態(tài)(Invalid)--此cache行內(nèi)容無(wú)效(空行)。
多處理器是,單個(gè)CPU對(duì)緩存中數(shù)據(jù)進(jìn)行了改動(dòng),需要通知給其他CPU。
也就意味著,CPU處理要控制自己的讀寫操作,還要監(jiān)聽(tīng)其它CPU發(fā)出的通知,從而保證最終一致性。
CPU性能優(yōu)化手段-裕興是指令重排

指令重排的場(chǎng)景:當(dāng)CPU寫緩存時(shí)發(fā)現(xiàn)緩存區(qū)塊正被其它CPU占用,為了提高CPU處理性能,可能將后面的讀緩存命令優(yōu)先執(zhí)行。
并非隨便重排,需要遵守as-if-serial語(yǔ)義
as-if-serial語(yǔ)義的意思指:不管怎么重排序(編譯器和處理器為了提高并行度),(單線程)程序的執(zhí)行結(jié)果不能被改變。編譯器,runtime和處理器都必須最受as-if-serial語(yǔ)義,也就是說(shuō):編譯器和處理器不會(huì)對(duì)存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的操作做重排序。
兩個(gè)問(wèn)題
1、CPU高速緩存下有一個(gè)問(wèn)題:
緩存中的數(shù)據(jù)與主內(nèi)存的數(shù)據(jù)并不是實(shí)時(shí)同步的,各CPU(或CPU核心)間緩存的數(shù)據(jù)也不是實(shí)時(shí)同步的,在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn),各CPU所看到同一個(gè)內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)的值可能不一致的。
2、CPU執(zhí)行指令重排序優(yōu)化有一個(gè)問(wèn)題:
雖然遵守了as-if-serial語(yǔ)義,單僅在單CPU自己執(zhí)行的情況下能保證結(jié)果正確。多核多線程中,指令邏輯無(wú)法分辨因果關(guān)聯(lián),可能出現(xiàn)亂序執(zhí)行,導(dǎo)致程序運(yùn)行結(jié)果錯(cuò)誤。
內(nèi)存屏障
處理器提供了兩個(gè)內(nèi)存屏障指令(Memory Barrier)用于解決上述兩個(gè)問(wèn)題:
寫內(nèi)存屏障(Store Memory Barrier):在指令后出入Store Barrier,能讓寫入緩存中的最新數(shù)據(jù)更新寫入主內(nèi)存,讓其他線程可見(jiàn)。
強(qiáng)制寫入主內(nèi)存,這種顯示調(diào)用,CPU就不會(huì)因?yàn)樾阅芸紤]而去對(duì)指令重排。
讀內(nèi)存屏障(Load Memory Barrier):在指令前插入LoadBarrier,可以讓高速緩存中的數(shù)據(jù)失敗,強(qiáng)制從新內(nèi)存加載數(shù)據(jù)。
強(qiáng)制讀取主內(nèi)存內(nèi)容,讓CPU緩存與主內(nèi)存保持一致,避免了緩存導(dǎo)致的一致性問(wèn)題。
偽喚醒
警告!代碼中使用if語(yǔ)句判斷,是否進(jìn)入等待狀態(tài),是錯(cuò)誤的!
官方建議應(yīng)該在循環(huán)中檢查等待條件,原因是處于等待狀態(tài)的線程可能會(huì)收到錯(cuò)誤警報(bào)和偽喚醒,如果不在循環(huán)中檢查等待條件,程序就會(huì)在沒(méi)有滿足結(jié)束條件的情況下推出。
偽喚醒是指線程并非因?yàn)閚otify,notifyall,unpark,等api條用而喚醒,是更底層原因?qū)е碌摹?/p>

線程池原理-概念
1、線程池管理器:用于創(chuàng)建并管理線程池,包括創(chuàng)建線程池,銷毀線程池,添加新任務(wù)。
2、工作線程:線程池中線程,在沒(méi)有任務(wù)的時(shí)候處于等待狀態(tài),可以循環(huán)的執(zhí)行任務(wù)。
3、任務(wù)接口:每個(gè)任務(wù)必須實(shí)現(xiàn)接口,以供工作線程調(diào)度任務(wù)的執(zhí)行,它主要規(guī)定了任務(wù)的入口,任務(wù)執(zhí)行完后的收尾工作,任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)等。
4、任務(wù)隊(duì)列:用于存放沒(méi)有處理的任務(wù),提供一種緩沖機(jī)制。

線程池API-接口定義和實(shí)現(xiàn)類
