二、JDK并发策略

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并发（Concurrency）与并行（Parallelism）

并发偏重于多个任务交替执行，而多个任务之间有可能存在还是串行的;
并行是真正意义上的同时执行;
如果只有一个cpu是不可能真实并行的。

临界区

共享资源

死锁（Deadlock）、饥饿（Starvation）和活锁（Livelock）

死锁 :多个线程之间相互出现等锁释放的场景,长期处于饥饿状态;
饥饿 :是指某一个或多个线程因为种种原因无法获得所需要的资源，导致一直无法执行。如优先级太低。饥饿还是有可能在未来的一段时间内解决的。
活锁：秉承着“谦让”的原则，主动将资源释放给他人使用，那么就会出现资源不断在两个线程中跳动，而没有一个线程可以同时获得所有资源而正常执行

线程状态图

当new出一个线程时，其实线程并没有工作。它只是生成了一个实体，当你调用这个实例的start方法时，线程才真正地被启动。启动后到Runnable状态，Runnable表示该线程的资源等等已经被准备好，已经可以执行了，但是并不表示一定在执行状态，由于时间片轮转，该线程也可能此时并没有在执行。对于我们来说，该线程可以认为已经被执行了，但是是否真实执行，还得看物理cpu的调度。当线程任务执行结束后，线程就到了Terminated状态。

有时候在线程的执行当中，不可避免的会申请某些锁或某个对象的监视器，当无法获取时，这个线程会被阻塞住，会被挂起，到了Blocked状态。如果这个线程调用了wait方法，它就处于一个Waiting状态。进入Waiting状态的线程会等待其他线程给它notify，通知到之后由Waiting状态又切换到Runnable状态继续执行。当然等待状态有两种，一种是无限期等待，直到被notify。一直则是有限期等待，比如等待10秒还是没有被notify，则自动切换到Runnable状态。

Thread.State{
        New,
        RUNNABLE,
        BLOCKED,
        WAITING,
        TIMED_WAITING,
        TERMINATED;
}

New -> RUNNABLE
线程实例调用 start 方法即可进入可运行状体。
如果正在执行的线程运行到 yield 方法，则让出 CPU 时间片，但状态还是 RUNNABLE。

RUNNABLE -> BLOCKED
通常调用 synchronized 方法，或者尝试进入 synchronized 程序时，又没抢占到 Object 的 Monitor 锁时，会产生这种状态迁移。

RUNNABLE -> WAITING
线程调用 Object.wait() / LockSupport.park() / Thread.join() 方法。

其中 join 方法是 synchronized 方法，内部调用当前线程对象的 wait 方法。

RUNNABLE -> TIMED_WAITING
情况和 RUNNABLE -> WAITING 类似，但是增加了 Thread.sleep 情况，调用 sleep 时 不会释放 当前线程抢占到的 Monitor 锁，所以当 sleep 结束后，依旧进入 RUNNABLE 状态。

WAITING -> RUNNABLE
其他线程调用 Object.notify() / Object.notifyAll() 时，某等待线程被唤醒，同时抢到等待对象的 Monitor锁。

WAITING -> BLOCKED
其他线程调用 Object.notify() / Object.notifyAll() 时，某等待线程被唤醒，同时没有抢到等待对象的 Monitor锁，只能被阻塞等待其他线程释放锁

Monitor 对象锁

Monitor是一个同步工具，相当于操作系统中的互斥量（mutex），即值为1的信号量。它内置与每一个Object对象中，相当于一个许可证。拿到许可证即可以进行操作，没有拿到则需要阻塞等待。

所有对象都含有单一的锁monitor。
JVM负责跟踪对象被加锁的次数。如果一个对象被解锁，其计数变为0。在任务（线程）第一次给对象加锁的时候，计数变为1。每当这个相同的任务（线程）在此对象上获得锁时，计数会递增。
只有首先获得锁的任务（线程）才能继续获取该对象上的多个锁。
每当任务离开一个synchronized（同步）方法，计数递减，当计数为0的时候，锁被完全释放，此时别的任务就可以使用此资源。

锁池和等待池

锁池:假设线程A已经拥有了某个对象的锁，而其它的线程想要调用这个对象的某个synchronized方法(或者synchronized块)，由于这些线程在进入对象的synchronized方法之前必须先获得该对象的锁的拥有权，但是该对象的锁目前正被线程A拥有，所以这些线程就只能进入了该对象的锁池(monitor pool)中。

_

等待池:假设一个线程A调用了某个对象的wait()方法，线程A就会释放该对象的锁(因为wait()方法必须出现在synchronized中，这样自然在执行wait()方法之前线程A就已经拥有了该对象的锁)，同时线程A就进入到了该对象的等待池中。如果另外的一个线程调用了相同对象的notifyAll()方法，那么处于该对象的等待池中的线程就会全部进入该对象的锁池中，准备争夺锁的拥有权。如果另外的一个线程调用了相同对象的notify()方法，那么仅仅有一个处于该对象的等待池中的线程(随机)会进入该对象的锁池！

public class WaitMonitorPooL {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        WaitMonitorPooL waitMonitorPooL = new WaitMonitorPooL();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Long before = new Date().getTime();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getId() +"   "+before);
                    synchronized (waitMonitorPooL){
                        waitMonitorPooL.wait();
                    }
                    Long after = new Date().getTime();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getId()+"  " +(after -before));
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Long before = new Date().getTime();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getId() +"   "+ before);
                    synchronized (waitMonitorPooL){
                        waitMonitorPooL.wait();
                    }
                    Long after = new Date().getTime();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getId() +"  "+(after -before));
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

      new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(2900L);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (waitMonitorPooL) { //所有线程已经释放了对象锁
                    waitMonitorPooL.notifyAll();
                }
            }
        }) .start();
    }
}

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10 1540278446740
11 2903
10 2903

如果线程调用了对象的 wait()方法，那么线程便会处于该对象的等待池中，等待池中的线程不会去竞争该对象的锁。
当有线程调用了对象的 notifyAll()方法（唤醒所有 wait 线程）或 notify()方法（只随机唤醒一个 wait 线程），被唤醒的的线程便会进入该对象的锁池中，锁池中的线程会去竞争该对象锁。
优先级高的线程竞争到对象锁的概率大，假若某线程没有竞争到该对象锁，它还会留在锁池中，唯有线程再次调用 wait()方法，它才会重新回到等待池中。而竞争到对象锁的线程则继续往下执行，直到执行完了 synchronized 代码块，它会释放掉该对象锁，这时锁池中的线程会继续竞争该对象锁。

wait() 方法

该方法用来将当前线程置入休眠状态，直到接到通知或被中断为止。在调用 wait()之前，线程必须要获得该对象的对象级别锁，即只能在同步方法或同步块中调用 wait()方法。进入 wait()方法后，当前线程释放锁。如果调用 wait()时，没有持有适当的锁，则抛出 IllegalMonitorStateException，它是 RuntimeException 的一个子类，因此，不需要 try-catch 结构。

notify() 方法

该方法也要在同步方法或同步块中调用，即在调用前，线程也必须要获得该对象的对象级别锁，的如果调用 notify()时没有持有适当的锁，也会抛出 IllegalMonitorStateException。
该方法用来通知那些可能等待该对象的对象锁的其他线程。如果有多个线程等待，则线程规划器任意挑选出其中一个 wait()状态的线程来发出通知，并使它等待获取该对象的对象锁（notify 后，当前线程不会马上释放该对象锁，wait 所在的线程并不能马上获取该对象锁，要等到程序退出 synchronized 代码块后，当前线程才会释放锁，wait所在的线程也才可以获取该对象锁），但不惊动其他同样在等待被该对象notify的线程们。当第一个获得了该对象锁的 wait 线程运行完毕以后，它会释放掉该对象锁，此时如果该对象没有再次使用 notify 语句，则即便该对象已经空闲，其他 wait 状态等待的线程由于没有得到该对象的通知，会继续阻塞在 wait 状态，直到这个对象发出一个 notify 或 notifyAll。这里需要注意：它们等待的是被 notify 或 notifyAll，而不是锁。这与下面的 notifyAll()方法执行后的情况不同。

notifyAll() 方法

该方法与 notify ()方法的工作方式相同，重要的一点差异是：
notifyAll 使所有原来在该对象上 wait 的线程统统退出 wait 的状态（即全部被唤醒，不再等待 notify 或 notifyAll，但由于此时还没有获取到该对象锁，因此还不能继续往下执行），变成等待获取该对象上的锁，一旦该对象锁被释放（notifyAll 线程退出调用了 notifyAll 的 synchronized 代码块的时候），他们就会去竞争。如果其中一个线程获得了该对象锁，它就会继续往下执行，在它退出 synchronized 代码块，释放锁后，其他的已经被唤醒的线程将会继续竞争获取该锁，一直进行下去，直到所有被唤醒的线程都执行完毕。

sleep方法

sleep()方法的过程中，线程不会释放对象锁,让出cpu该其他线程，但是他的监控状态依然保持者，当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。
而当调用wait()方法的时候，线程会放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备;

二、JDK并发策略

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