码农小汪之-线程的基本概念

本文主要是介绍码农小汪之-线程的基本概念，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

学习操作系统的时候，我们就经常接触，线程，进程。不免的讨论消费者，生产者问题。引发的竞争和同步的问题。这个对于线程来说，必须的了解的。我们开发中，在并发编程，多线程的情况下，肯定会接触这些东西。所以，我也想学习哈哈。

先理解一些基本的概念：共享、可变、线程安全性、线程同步、原子性、可见性、有序性。

共享、可变

要编写线程安全的代码，其核心在于对共享的和可变的状态进行访问。

“共享”就意味着变量可以被多个线程同时访问。我们知道系统中的资源是有限的，不同的线程对资源都是具有着同等的使用权。有限、公平就意味着竞争，竞争就有可能会引发线程问题。

“可变”是指变量的值在其生命周期内是可以发生改变的。“可变”对应的是“不可变”。我们知道不可变的对象一定是线程安全的，并且永远也不需要额外的同步（因为一个不可变的对象只要构建正确，其外部可见状态永远都不会发生改变）。所以“可变”意味着存在线程不安全的风险。解决办法：

1、不在线程中共享该状态变量，可以将变量封装到方法中。(栈在JVM
中为线程私有的，放在栈区)

2、将状态变量修改为不可变的变量（final）。

3、访问状态变量时使用同步策略。

4、使用原子变量类。
java.util.concurrent.atomic的原子类，这个包里面提供了一组原子类。其基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时，具有排他性，即当某个线程进入方法，执行其中的指令时，不会被其他线程打断，而别的线程就像自旋锁一样，一直等到该方法执行完成，才由JVM从等待队列中选择一个另一个线程进入，这只是一种逻辑上的理解。实际上是借助硬件的相关指令来实现的，不会阻塞线程(或者说只是在硬件级别上阻塞了)。AtomicBoolean，AtomicInteger，AtomicLong，AtomicReference…

线程安全性

线程安全是一个比较复杂的概念。其核心概念就是正确性。所谓正确性就是某各类的行为与其规范完全一致，即其近似与“所见即所知（we know it when we see it）”。当多个线程访问某各类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些线程将如何交替执行，并且在主调代码中不需要任何额外的同步或者协同，这个类都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的.简单的说，任由我们怎么执行，最后的结果都是一个样子的，具有唯一性。

线程同步

按照规定的顺序，协同的处理。我弄完了，你在去弄。

线程同步，就是当线程发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不会返回，其他线程也不能调用该方法。就一般而言，我们在说同步、异步的时候，特指那些需要其他组件来配合或者需要一定时间来完成的任务。在多线程编程里面，一些较为敏感的数据时不允许被多个线程同时访问的，使用线程同步技术，确保数据在任何时刻最多只有一个线程访问，保证数据的完整性。

线程同步的机制主要有：

临界区、互斥量、事件、信号量

四种方式，操作系统都讲过的，回顾一下，当时这些就是难点，很难理解。

1、临界区：通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问，如果有多个线程试图访问公共资源，那么在有一个线程进入后，其他试图访问公共资源的线程将被挂起，并一直等到进入临界区的线程离开，临界区在被释放后，其他线程才可以抢占。

2、互斥量：采用互斥对象机制。只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限，因为互斥对象只有一个，所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享，还能实现不同应用程序的公共资源安全共享。

3、信号量：它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。

4、事件：通过通知操作的方式来保持线程的同步，还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作。

#原子性
原子操作：我记得很清楚，一口气操作完，不允许被打断。可能被打断的就不具备这个属性了。
原子是世界上最小的单位，具有不可分割性。在我们编程的世界里，某个操作如果不可分割我们就称之为该操作具有原子性。例如：i = 0,这个操作是不可分割的，所以该操作具有原子性。如果某个操作可以分割，那么该操作就不具备原子性，例如i++。非原子操作都存在线程安全问题，这个时候我们需要使用同步机制来保证这些操作变成原子操作，来确保线程安全。