執行緒

1. （P 552）多程序和多執行緒的本質區別：每一個程序都擁有自己的一整套變數，而執行緒共享資料

2. （P 555）執行緒具有6種狀態：

   • New（新建）：使用new操作符建立執行緒時
   • Runnable（可執行）：呼叫start方法
   • Blocked（阻塞）
   • Waiting（等待）
   • Timed waiting（計時等待）
   • Terminated（終止）：run方法正常退出、沒有捕獲異常

3. （P 558）interrupt方法用來請求終止一個執行緒。當對一個執行緒呼叫interrupt方法時，就會設定執行緒的中斷狀態。每個執行緒都應該不時地檢查這個標誌，以判斷執行緒是否被中斷

4. （P 559）如果執行緒被阻塞，就無法檢查中斷狀態，因此引入InterruptedException

   異常。當在一個被sleep或wait呼叫阻塞的執行緒上呼叫interrupt方法時，那個阻塞呼叫將被一個InterrupedtException異常中斷

5. （P 559）如果設定了中斷狀態，此時倘若呼叫sleep方法，它不會休眠。實際上，它會清除中斷狀態並丟擲InterruptedException。因此，如果迴圈裡呼叫了sleep，不要檢測中斷狀態，而應當捕獲InterruptedException異常

6. （P 560）interrupted、isInterrupted以及interrupt方法的區別：

   方法	性質	作用	影響
   interrupted	Thread的靜態方法	檢查當前執行緒是否被中斷	會清除該執行緒的中斷狀態
   isInterrupted	Thread的例項方法	測試執行緒是否被中斷	不會改變中斷狀態
   interrupt	Thread的例項方法	向執行緒傳送中斷請求	會設定執行緒的中斷狀態

7. （P 561）守護執行緒：唯一用途是為其他執行緒提供服務，當只剩下守護執行緒時，虛擬機器就會退出。可通過setDaemon方法將執行緒設為守護執行緒

8. （P 561）執行緒的run方法不能丟擲任何檢查型異常，線上程死亡之前，異常會傳遞到一個用於處理未捕獲異常的處理器（必須實現Thread.UncaughtExceptionHandler介面）

   方法	性質	作用
   setUncaughtExceptionHandler	Thread的例項方法	為任何執行緒安裝一個處理器
   setDefaultUncaughtExceptionHandler	Thread的靜態方法	為所有執行緒安裝一個預設的處理器

同步

1. （P 568）Java提供的兩種可防止併發訪問程式碼塊的機制：

   • synchronized關鍵字

   • ReentrantLock類（重入鎖）

     myLock.lock();	// 一個ReentrantLock物件
     try {
         ...
     } finally {
         myLock.unlock();	// 必須放在finally裡，不能使用try-with-resources
     }
     

2. （P 570）重入（reentrant）鎖：執行緒可以反覆獲得已擁有的鎖，被一個鎖保護的程式碼可以呼叫另一個使用相同鎖的方法。注意確保臨界區中的程式碼不要因為丟擲異常而跳出臨界區

3. （P 572）一個鎖物件可以有一個或多個相關聯的條件物件，可以使用newCondition方法獲得一個條件物件。

   方法	性質	作用
   newCondition	ReentrantLock的例項方法	獲得一個條件物件
   await	Condition的例項方法	當前執行緒現在暫停，並放棄鎖
   signalAll	Condition的例項方法	解除等待這個條件的所有執行緒的阻塞狀態
   signal	Condition的例項方法	隨機選擇一個執行緒解除其阻塞狀態

   使用形式：

   class A {
       private var lock = new ReentrantLock();
       private Condition condition;
       ...
       
       private A() {
           ...
           condition = lock.newCondition();
       }
       
       private someMethod() {
           lock.lock();
           try {
               ...
               while(!(OK to proceed)) {	// await呼叫通常放在迴圈中
                   condition.await();
               }
               ...
               condition.signalAll();	// signalAll只是通知等待的執行緒：現在有可能滿足條件，值得再次檢查條件
               						// 只要一個物件的狀態有變化，而且可能有利於等待的執行緒，就可以呼叫signalAll
               						// signalAll只是解除等待執行緒的阻塞，使這些執行緒可以在當前執行緒釋放鎖之後競爭訪問物件
           } finally {
               lock.unlock();
           }
       }
       
       ...
   }
   

4. （P 576）Java中的每個物件都有一個內部鎖（只有一個關聯條件）。如果一個方法宣告時有synchronized關鍵字，那麼物件的鎖將保護整個方法

   方法	性質	作用	等價於
   wait	Object的例項方法	將一個執行緒增加到等待集中	await
   notify/notifyAll	Object的例項方法	解除等待執行緒的阻塞	signal/signalAll

5. （P 577）將靜態方法宣告為同步也是合法的，如果呼叫這樣一個方法，它會獲得相關類物件（Class物件）的內部鎖

6. （P 577）內部鎖和條件存在一些限制：

   • 不能中斷一個正在嘗試獲得鎖的執行緒
   • 不能指定嘗試獲得鎖時的超時時間
   • 每個鎖僅有一個條件可能是不夠的

7. （P 579）同步塊：

   synchronized(obj) {	// 會獲得obj物件的鎖
       ...
   }
   

8. （P 580）監視器的特性：

   • 監視器是隻包含私有欄位的類
   • 監視器類的每個物件有一個關聯的鎖
   • 所有方法有這個鎖鎖定
   • 鎖可以有任意多個相關聯的條件

9. （P 581）volatile關鍵字為例項欄位的同步訪問提供了一種免鎖機制，volatile變數不能提供原子性

   • 另一種安全訪問共享欄位的情況：將欄位宣告為final

10. （P 582）java.util.concurrent.atomic包中有很多類使用了很高效的機器級指令來保證其他操作的原子性

11. （P 586）執行緒區域性變數：ThreadLocal

    public static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> dataFormat = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));
    // 在一個給定執行緒中首次呼叫get時，會呼叫構造器中的lambda表示式
    // 在此之後，get方法會返回屬於當前執行緒的那個例項
    String dateStamp = dataFormat.get().format(new Date());
    

執行緒安全的集合

1. （P 589）阻塞佇列（blocking queue）：add、element、offer、peek、poll、put、remove、take

2. （P 595）高效的對映、集和佇列：java.util.concurrent包提供了ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet、ConcurrentLinkedQueue

3. （P 602）同步包裝器（synchronization wrapper）：任何集合類都可以通過使用同步包裝器變成執行緒安全的

   List<E> synchArrayList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<E>());
   Map<K, V> synchHashMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<K, V>());
   

執行緒池

1. （P 603）Callable與Runnable類似，但是有返回值，只有一個call方法

2. （P 604）Future儲存非同步計算的結果

3. （P 604）執行Callable的一種方法是使用FutureTask，它實現了Future和Runnable介面

   Callable<Integer> task = ...;
   var futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
   var t = new Thread(futureTask);		// it's a Runnable
   t.start();
   ...
   Integer result = futureTask.get();	// it's a Future
   

4. （P 605）執行器（Executors）類有許多靜態工廠方法，用來構造執行緒池

5. （P 606）使用執行緒池時所做的工作：

   1. 呼叫Executors類的靜態方法newCachedThreadPool或newFixedThreadPool
   2. 呼叫submit提交Runnable或Callable物件
   3. 儲存好返回的Future物件，以便得到結果或者取消任務
   4. 當不想再提交任何任務時，呼叫shutdown

6. （P 607）控制任務組

   方法	性質	作用	備註
   invokeAny	ExecutorService的例項方法	提交一個Callable物件集合中的所有物件，並返回某個已完成任務的結果
   invokeAll	ExecutorService的例項方法	提交一個Callable物件集合中的所有物件，並返回表示所有任務答案的一個Future物件列表	這個方法會阻塞，直到所有任務都完成

7. （P 612）fork-join框架：專門用來支援計算密集型任務，假設有一個處理任務，它可以很自然地分解為子任務

非同步計算

1. （P 615）CompletableFuture類實現了Future介面，它提供了獲得結果的另一種機制。你要註冊一個回撥，一旦結果可用，就會（在某個執行緒中）利用該結果呼叫這個回撥（與之不同的是，Future中的get方法會阻塞）
2. （P 615）Supplier<T>與Callable<T>：都描述了無引數而且返回值型別為T的函式，不過Supplier函式不能丟擲檢查型異常

程序

1. （P 628）Process類在一個單獨的作業系統程序中執行一個命令，允許我們與標準輸入、輸出和錯誤流互動。ProcessBuilder類則允許我們配置Process物件
2. （P 631）ProcessHandle介面：要獲得程式啟動的一個程序的更多資訊，或者想更多地瞭解你的計算機上正在執行的任何其他程序，可以使用ProcessHandle介面
3. （P 631）得到ProcessHandle的4種方式：
   • 給定一個Process物件p，p.toHandle()會生成它的ProcessHandle
   • 給定一個long型別的作業系統程序ID，ProcessHandle.of(id)可以生成這個程序的控制代碼
   • Process.current()是執行這個java虛擬機器的程序控制代碼
   • ProcessHandle.allProcesses()可以生成對當前程序可見的所有作業系統程序的Stream<ProcessHandle>