java多线程有哪些实际的应用场景？

session的get根据当前线程返回其对应的线程内部变量，也就是我们需要的net.sf.hibernate.session(相当于对应每个连接).多线程情况下共享链接是不安全的。当然，数据 的共享也带来其他一些问题，有的变量不能同时被两个线程所修改，有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击，这些正是编 写多线程程序时最需要注意的地方。不要在bean中声明任何有状态的实例变量或类变量，如果必须如此，那么就使用threadlocal把变量变为线程私有的，如果bean的实例变量或类变量需要在多个线程之间共享，那么就只能使用synchronized、lock、cas等这些实现线程同步的方法了。

同步关键字synchronized

锁花费的代价高昂且上下文切换更耗费时间空间，试试最低限度的使用同步和锁，缩小临界区。所以你可以定义一个对象，然后让同步块的锁指向整个对象来缩小同步块的锁影响范围。胡锦涛总书记就推动教育事业科学发展提出5项要求，提出“坚持教育的公益性和普惠性，把促进公平作为国家基本教育政策多线程程序如何调用非线程安全的函数，保障公民享有受教育的权利，重点是促进义务教育均衡发展和扶持困难群众，着力促进公共教育资源配置公平，加快缩小城乡、区域教育发展差距。

锁定一个对象的方法：

当method()方法被调用时，调用线程首先必须获得当前对象所，若当前对象锁被其他线程持有，这调用线程会等待，犯法结束后，对象锁会被释放，以上方法等价于下面的写法：

其次，使用synchronized还可以构造同步块，与同步方法相比，同步块可以更为精确控制同步代码范围。一个小的同步代码非常有离与锁的快进快出，从而使系统拥有更高的吞吐量。

synchronized也可以用于static函数：

这个地方一定要注意，synchronized的锁是加在当前Class对象上，因此，所有对该方法的调用，都必须获得Class对象的锁。

虽然synchronized可以保证对象或者代码段的线程安全，但是仅使用synchronized还是不足以控制拥有复杂逻辑的线程交互。为了实现多线程间的交互，还需要使用Object对象的wait()和notify()方法。

典型用法：

需要说明的是，在执行notify()方法后，当前线程不会马上释放该对象锁，呈wait状态的线程也不能马上获取该对象锁，要等到执行notify()方法的线程将程序执行完，也就是退出synchronized代码块后，当前线程才会释放，而呈wait状态所在的线程才可以获得该对象锁。调用object.wait()时，线程先要获取这个对象的对象锁，当前线程必须在锁对象保持同步，把当前线程添加到等待队列中，随后另一线程可以同步同一个对象锁来调用object.notify()，这样将唤醒原来等待中的线程，然后释放该锁。当a线程调用anyobject对象加入synchronized关健字的x方法时，a线程就获得了x方法所在对象的锁，所以其他线程必须等a线程执行完毕才可以调用x方法，而b线程如果调用声明了synchronized关键字的非x方法时，必须等a线程将x方法执行完，也就是释放对象锁后才可以调用。

当等待在obj上线程收到obj.notify()时，它就能重新获得obj的独占锁，并继续运行。注意了，notify()方法是随机唤起等待在当前对象的某一个线程。

下面是一个阻塞队列的实现：

synchronized配合wait()、notify()应该是Java开发者必须掌握的基本技能。

Reentrantlock重入锁

Reentrantlock称为重入锁。它比synchronized拥有更加强大的功能，它可以中断、可定时。在高并发的情况下，它比synchronized有明显的性能优势。

Reentrantlock提供了公平和非公平两种锁。公平锁是对锁的获取是先进先出，而非公平锁是可以插队的。当然从性能上分析，非公平锁的性能要好得多。因此，在无特殊需要，应该优选非公平锁，但是synchronized提供锁业不是绝对公平的。Reentrantlock在构造的时候可以指定锁是否公平。

在使用重入锁时，一定要在程序最后释放锁。一般释放锁的代码要写在finally里。否则，如果程序出现异常，Loack就永远无法释放了。synchronized的锁是JVM最后自动释放的。

经典使用方式如下：

产品具有丰富的管理和自动化功能，能够提供全面的数据中心自动化、高级集成和管理，以及关键的性能特性。但是锡纸并非万能，只能开一些安全等级较低的锁，王师傅告诉记者像这种安全性能稍好一些的叫做a级锁，双排弹子的安全性能更好点儿的是b级锁，但这些锁都是不防盗的。无论是强行停止应用锁，清除应用锁数据还是直接禁止应用锁悬浮窗权限都可以干掉这层安全措施。

ReadWriteLock读写锁

为便于实现采集算 法，需要编写三个基本函数用于单字节的读、写和连续的读操作。readwritelock是一个读写锁接口，reentrantreadwritelock是readwritelock接口的一个具体实现，实现了读写的分离，读锁是共享的多线程程序如何调用非线程安全的函数，写锁是独占的，读和读之间不会互斥，读和写、写和读、写和写之间才会互斥，提升了读写的性能。顺序锁也是对读写锁的一种优化，对于顺序锁，读者绝不会被写者阻塞，也就说，读者可以在写者对被顺序锁保护的共享资源进行写操作时仍然可以继续读，而不必等待写者完成写操作，写者也不需要等待所有读者完成读操作才去进行写操作。

Condition对象

Conditiond对象用于协调多线程间的复杂协作。主要与锁相关联。通过Lock接口中的newCondition()方法可以生成一个与Lock绑定的Condition实例。Condition对象和锁的关系就如用Object.wait()、Object.notify()两个函数以及synchronized关键字一样。

这里可以把ArrayBlockingQueue的源码摘出来看一下：

此实例简单实现了一个对象池，对象池最大容量为100。因此，当同时有100个对象请求时，对象池就会出现资源短缺，未能获得资源的线程就需要等待。当某个线程使用对象完毕后，就需要将对象返回给对象池。此时，由于可用资源增加，因此，可以激活一个等待该资源的线程。

ThreadLocal线程局部变量

它通过为每个线程提供一个独立的变量副本解决了变量并发访问的冲突问题。但clojure却提供了与线程和锁无关的、完全不同的4种并发编程模型，尽管你可以理解为这是clojure这么函数式语言基于java线程和锁的抽象。（1）乐观锁：就像它的名字一样，对于并发间操作产生的线程安全问题持乐观状态，乐观锁认为竞争不总是会发生，因此它不需要持有锁，将比较-替换这两个动作作为一个原子操作尝试去修改内存中的变量，如果失败则表示发生冲突，那么就应该有相应的重试逻辑。

编译器为每个变量分配一个地址即左值，这个地址在编译时可知，而且该变量在运行时一直保存于这个地址，相反，存储于变量中的值即它的右值，只有在运行时才可知，如果需要用到变量中存储的值，编译器就发出指令从指定地址读入变量值并将它存于寄存器中。1．常量和变量在某变化过程中可以取不同数值的量，叫做变量．在某变化过程中保持同一数值的量或数，叫常量或常数．2．函数设在一个变化过程中有两个变量x与y，如果对于x在某一范围的每一个值，y都有唯一的值与它对应，那么就说x是自变量，y是x的函数．3．自变量的取值范围(1)整式：自变量取一切实数．(2)分式：分母不为零．(3)偶次方根：被开方数为非负数．(4)零指数与负整数指数幂：底数不为零．4．函数值对于自变量在取值范围内的一个确定的值，如当x＝a时，函数有唯一确定的对应值，这个对应值，叫做x＝a时的函数值．5．函数的表示法(1)解析法。共享内存中共享变量虽然由所有的线程共享，但是为了提高效率，线程并不直接使用这些变量，每个线程都会在自己的本地内存中存储一个共享内存的副本，使用这个副本参与运算。

特别值得注意的地方，从性能上说，ThreadLocal并不具有绝对的又是，在并发量不是很高时，也行加锁的性能会更好。但作为一套与锁完全无关的线程安全解决方案，在高并发量或者所竞争激烈的场合，使用ThreadLocal可以在一定程度上减少锁竞争。

下面是一个ThreadLocal的简单使用：

输出结果：

我们说过线程共享一个进程空间，因此很多资源是共享的，这些的资源不是放程控制块的，而是放在进程块中的，由于线程是不同的执行序列，那么有些资源也是不会共享的，上面我们只是说了一部分，并且这些不被共享的资源就需要放程控制块中。线程是独立运行和独立调度的基本单位（线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，故对它的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的程度），线程之间共享进程的数据空间（借此通信）。4、进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调 度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是cpu调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程 自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈)但是 它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 一个线程可以创建和撤销另一个线程。

锁的性能和优化

“锁”是最常用的同步方法之一。在平常开发中，经常能看到很多同学直接把锁加很大一段代码上。还有的同学只会用一种锁方式解决所有共享问题。显然这样的编码是让人无法接受的。特别的在高并发的环境下，激烈的锁竞争会导致程序的性能下降德更加明显。因此合理使用锁对程序的性能直接相关。

1、线程的开销

与传统的多线程/多进程模型比，i/o多路复用的最大优势是系统开销小，系统不需要创建新的额外进程或者线程，也不需要维护这些进程和线程的运行，降底了系统的维护工作量，节省了系统资源，i/o多路复用的主要应用场景如下：。区别于传统的多线程并发模式，信号量或者临界区， zeromq充分利用多核的优势，每个核绑定运行一个工作者线程，避免多线程之间的cpu切换开销。上述过程中，一般来说生产者存放一个数据到buffer中所需时间是非常短的，操作系统切换线程上下文的速度也是非常快的，但是当线程数量增多后，os切换线程所带来的开销逐渐增多，锁的反复申请和释放成为性能瓶颈。

2、减小锁持有时间

在使用锁进行并发控制的程序中，当锁发生竞争时，单个线程对锁的持有时间与系统性能有着直接的关系。如果线程持有锁的时间很长，那么相对地，锁的竞争程度也就越激烈。因此，在程序开发过程中，应该尽可能地减少对某个锁的占有时间，以减少线程间互斥的可能。比如下面这一段代码：

此实例如果只有mutexMethod()方法是有同步需要的，而在beforeMethod(),和afterMethod()并不需要做同步控制。如果beforeMethod(),和afterMethod()分别是重量级的方法，则会花费较长的CPU时间。在这个时候，如果并发量较大时，使用这种同步方案会导致等待线程大量增加。因为当前执行的线程只有在执行完所有任务后，才会释放锁。

下面是优化后的方案，只在必要的时候进行同步，这样就能明显减少线程持有锁的时间，提高系统的吞吐量。代码如下：

3、减少锁粒度

多用并发集合少用同步集合这是另外一个容易遵循且受益巨大的最佳实践，并发集合比同步集合的可扩展性更好，所以在并发编程时使用并发集合效果更好。这是另外一个容易遵循且受益巨大的最佳实践，并发集合比同步集合的可扩展性更好，所以在并发编程时使用并发集合效果更好。造成如此慢的主要原因是锁， 同步集合会把整个map或list锁起来，而并发集合不会。

如果看过源码的同学应该知道HashMap是数组+链表的方式做实现的。ConcurrentHashMap在HashMap的基础上将整个HashMap分成若干个段(Segment)，每个段都是一个子HashMap。如果需要在增加一个新的表项，并不是将这个HashMap加锁，二十搜线根据hashcode得到该表项应该被存放在哪个段中，然后对该段加锁，并完成put()操作。这样，在多线程环境中，如果多个线程同时进行写入操作，只要被写入的项不存在同一个段中，那么线程间便可以做到真正的并行。具体的实现希望读者自己花点时间读一读ConcurrentHashMap这个类的源码，这里就不再做过多描述了。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/tongxinshuyu/article-108312-1.html