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本篇文章将从以下几个内容来阐述线程共享和协作:
[基础概念之CPU核心数、线程数，时间片轮转机制解读]
[线程之间的共享]
[线程间的协作]
一、基础概念
CPU核心数、线程数
两者的关系：cpu的核心数与线程数是1:1的关系，例如一个8核的cpu，支持8个线程同时运行。但在intel引入超线程技术以后，cpu与线程数的关系就变成了1:2。此外在开发过程中并没感觉到线程的限制，那是因为cpu时间片轮转机制（RR调度）的算法的作用。什么是cpu时间片轮转机制看下面1.2.
CPU时间片轮转机制
含义就是：cpu给每个进程分配一个“时间段”，这个时间段就叫做这个进程的“时间片”，这个时间片就是这个进程允许运行的时间，如果当这个进程的时间片段结束，操作系统就会把分配给这个进程的cpu剥夺，分配给另外一个进程。如果进程在时间片还没结束的情况下阻塞了，或者说进程跑完了，cpu就会进行切换。cpu在两个进程之间的切换称为“上下文切换”，上下文切换是需要时间的，大约需要花费5000~20000（5毫秒到20毫秒，这个花费的时间是由操作系统决定）个时钟周期，尽管我们平时感觉不到。所以在开发过程中要注意上下文切换（两个进程之间的切换）对我们程序性能的影响。
二、 线程之间的共享
synchronized内置锁
线程开始运行，拥有自己的栈空间，就如同一个脚本一样，按照既定的代码一步一步地执行，直到终止。但是，每个运行中的线程，如果仅仅是孤立地运行，那么没有一点儿价值，或者说价值很少，如果多个线程能够相互配合完成工作，包括数据之间的共享，协同处理事情。这将会带来巨大的价值。
Java支持多个线程同时访问一个对象或者对象的成员变量，关键字synchronized可以修饰方法或者以同步块的形式来进行使用，它主要确保多个线程在同一个时刻，只能有一个线程处于方法或者同步块中，它保证了线程对变量访问的可见性和排他性，又称为内置锁机制。
volatile 关键字
volatile保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。
private volatile static boolean ready;
private static int number;
不加volatile时，子线程无法感知主线程修改了ready的值，从而不会退出循环，而加了volatile后，子线程可以感知主线程修改了ready的值，迅速退出循环。但是volatile不能保证数据在多个线程下同时写时的线程安全，参见代码：
thread-platform\src\com\chj\thread\capt01\volatiles\NotSafe.java
volatile最适用的场景：一个线程写，多个线程读。
线程私有变量 ThreadLocal
+ get() 获取每个线程自己的threadLocals中的本地变量副本。 + set() 设置每个线程自己的threadLocals中的线程本地变量副本。 ThreadLocal有一个内部类ThreadLocalMap: public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); //根据当前的线程返回一个ThreadLocalMap.点进去getMap ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) { ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") T result = (T)e.value; return result; } } return setInitialValue(); } //点击去getMap(t)方法发现其实返回的是当前线程t的一个内部变量ThreadLocal.ThreadLocalMap ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals; } //由此可以知道，当调用ThreadLocal的get方法是，其实返回的是当前线程的threadLocals(类型是ThreadLocal.ThreadLocalMap)中的变量。调用set方法也类似。 //举例一个使用场景 /** * ThreadLocal使用场景：把数据库连接对象存放在ThreadLocal当中. * 优点：减少了每次获取Connection需要创建Connection * 缺点：因为每个线程本地会存放一份变量，需要考虑内存的消耗问题。 * @author luke Lin * */ public class ConnectionThreadLocal { private final static String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306:test"; private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>(){ protected Connection initialValue() { try { return DriverManager.getConnection(DB_URL); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } return null; }; }; /** * 获取连接 * @return */ public Connection getConnection(){ return connectionHolder.get(); } /** * 释放连接 */ public void releaseConnection(){ connectionHolder.remove(); } } //解决ThreadLocal中弱引用导致内存泄露的问题的建议 + 声明ThreadLoal时，使用private static修饰 + 线程中如果本地变量不再使用，即使使用remove() # 三、 线程间的协作 **wait() notify() notifyAll()** //1.3.1通知等候唤醒模式 //1)等候方 获取对象的锁 在循环中判断是否满足条件，如果不满足条件，执行wait，阻塞等待。 如果满足条件跳出循环，执行自己的业务代码 //2)通知方 获取对象的锁 更改条件 执行notifyAll通知等等待方 //1.3.2 //wait notify notifyAll都是对象内置的方法 //wait notify notifyAll 都需要加synchronized内被执行，否则会抱错。 //执行wait方法是，会让出对象持有的锁，直到以下2个情况发生：1。被notify/notifyAll唤醒。2。wait超时 //1.3.3 举例使用wait(int millis),notifyAll实现一个简单的线城池超时连接 /* * 连接池，支持连接超时。 * 当连接超过一定时间后，做超时处理。 */ public class DBPool2 { LinkedList<Connection> pools; //初始化一个指定大小的新城池 public DBPool2 (int poolSize) { if(poolSize > 0){ pools = new LinkedList<Connection>(); for(int i=0;i < poolSize; i++){ pools.addLast(SqlConnectImpl.fetchConnection()); } } } /** * 获取连接 * @param remain 等待超时时间 * @return * @throws InterruptedException */ public Connection fetchConn(long millis) throws InterruptedException { // 超时时间必须大于0，否则抛一场 synchronized (pools) { if (millis<0) { while(pools.isEmpty()) { pools.wait(); } return pools.removeFirst(); }else { // 超时时间 long timeout = System.currentTimeMillis() + millis; long remain = millis; // 如果当前pools的连接为空，则等待timeout，如果timeout时间还没有返回，则返回null。 while (pools.isEmpty() && remain > 0) { try { pools.wait(remain); remain = timeout - System.currentTimeMillis(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } Connection result = null; if (!pools.isEmpty()) { result = pools.removeFirst(); } return result; } } } /** * 释放连接 */ public void releaseConn(Connection con){ if(null != con){ synchronized (pools) { pools.addLast(con); pools.notifyAll(); } } } } **sleep() yield()** **join()** 面试点：线程A执行了县城B的join方法，那么线程A必须等到线程B执行以后，线程A才会继续自己的工作。 **wait() notify() yield() sleep()对锁的影响** 面试点: 线程执行yield(),线程让出cpu执行时间，和其他线程同时竞争cup执行机会，但如果持有的锁不释放。 线程执行sleep(),线程让出cpu执行时间，在sleep()醒来前都不竞争cpu执行时间，但如果持有的锁不释放。 notify调用前必须持有锁，调用notify方法本身不会释放锁。 wait()方法调用前必须持有锁，调用了wait方法之后，锁就会被释放。当wait方法返回的时候，线程会重新持有锁。 更多Android架构进阶视频学习请点击：[https://space.bilibili.com/474380680] 参考：https://blog.csdn.net/m0_37661458/article/details/90692419 https://www.cnblogs.com/codetree/p/10188638.html https://blog.csdn.net/aimashi620/article/details/82017700来源：51CTO
作者：wx5db6b6408bea5
链接：https://blog.51cto.com/14591958/2447755