多线程起源

1. 为什么使用多线程？

首先需要明确的一点，为什么要使用多线程？

在一般人看来，使用多线程是为了加快程序运行的速度。

其实不然，使用多线程最主要的原因是提高系统的资源利用率。

现在的CPU基本都是多核的，如果只用单线程的话，就只用到了一个核心，其他的核心都在闲置。

CPU的核心有五个，如果只使用一个核心，那工作效率如何？比如现在有5个程序需要执行。

在单线程的时候，一个程序的执行需要10分钟，但是后面的程序都得等一个核心，那总共花费的时间就是50分钟。

而在多线程情况下，一个程序开始执行，后面的程序发现还有别的核心，就去别的核心执行，而不是傻瓜式地等同一个核心。

事实上，可以把CPU调度看做IO操作，IO操作相对于CPU而言是非常慢的，CPU等待IO那段时间是空闲的。如果需要做类似IO这种慢的操作，可以开多个线程来，尽量不要让CPU空闲下来，这样才能提高CPU的资源利用率。

说白了，其实多线程就是在压榨CPU的资源。将CPU原有的资源，充分的利用起来。

多线程不是万金油，并不是说线程越多，CPU的资源利用效率就越好。执行IO操作时线程可以适当的多一些，因为很多时候CPU是相对空闲的。如果是计算型的操作，本来CPU就不空闲，还开很多线程就更忙了。(有多线程就会有线程切换的问题，线程切换是需要耗费资源的)

2. 多线程的使用场景

多线程使用的地方其实很多，只是平时意识不到它的存在。

比如使用的最多的Web容器，Tomcat，它就是以多线程去响应请求的，我们可以在server.xml中配置连接池的配置。

<Connector port="8080" maxThreads="350" maxHttpHeaderSize="8192" minSpareThreads="45" maxPostSize="512000" protocol="HTTP/1.1" enableLookups="false" redirectPort="8443" acceptCount="200" keepAliveTimeout="15000" maxKeepAliveRequests="-1" maxConnections="25000" connectionTimeout="15000" disableUploadTimeout="false" useBodyEncodingForURI="true" URIEncoding="UTF-8" />

Tomcat处理每一个请求都会从线程连接池里面用一个线程去处理，这显然是多线程操作。然后这个请求线程找到Servlet，执行对应的service方法。

而service方法是无状态的，多个线程请求service方法，往往没有操作共享变量，不操作共享变量就不会有线程安全问题。

平时常用的SpringMVC其实也是一样的，底层也是Servlet

还有在连接数据库的时候，也会用对应的连接池 (Druid，C3P0等)，比如场景的Druid配置：

<bean init-method="init" destroy-method="close"> <property name="url" value="${jdbc_url}" /><property name="username" value="${jdbc_user}" /><property name="password" value="${jdbc_password}" /><property name="filters" value="stat" /><property name="maxActive" value="20" /><property name="initialSize" value="1" /><property name="maxWait" value="60000" /><property name="minIdle" value="1" /><property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="60000" /><property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="300000" /><property name="testWhileIdle" value="true" /><property name="testOnBorrow" value="false" /><property name="testOnReturn" value="false" /><property name="poolPreparedStatements" value="true" /><property name="maxOpenPreparedStatements" value="20" /><property name="asyncInit" value="true" /></bean>

3. 多线程知识点

• 线程和进程的区别
• Thread类的常见方法
• 如何解决线程安全性问题
• synchronized和Lock锁的区别
• 什么是AQS、ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock锁
• JDK自带的线程池有哪几个，线程池的构造方法重要的参数
• 什么是死锁，如何避免死锁？
• CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore是什么？
• Atomic包下的常见子类
• 什么是CAS，CAS会有什么问题？
• ThreadLocal是什么？

常见的问题

多线程了解多少啊？使用多线程会有什么问题？你是怎么理解“线程安全”的？

如果我现在想要某个操作等待线程结束之后才执行，有什么方法可以实现？为什么要用CountDownLatch？CountDownLatch的底层是什么？(引出AQS)

synchronized关键字来说一下，它的用途是什么？synchronized底层的原理是什么？

线程安全的容器有哪些？(着重于ConcurrentHashMap、CopyWriteOnArrayList与其他非线程安全容器的区别以及它们的具体实现)

ThreadLocal你了解过吗？主要是用来干什么的？具体的源码实现原理来说一下吧

产生死锁的条件是什么？我们可以如何避免死锁？(可延伸到操作系统层面上的死锁)

synchronized锁和ReentrantLock锁有什么区别呀？

线程池你应该也看过吧，来说说为什么要用线程池。JDK默认实现了几个线程池，分别有xxx(自然地ThreadPoolExecutor构造函数的常用几个参数你也得一起说出来)

4. 线程池的作用

控制器触发了以后，我们直接将这个任务交给一个线程池去处理，交由线程池后就直接返回SUCCESS。

这样做的好处是什么？如果多个任务同时触发，那可能某些任务执行时间过长，请求可能会被阻塞住，而我们如果放在线程池中可以提高系统的吞吐量。

使用线程池的时候，往往我们的调用方都不需要考虑请求是否立马处理成功。假设线程池在处理任务的时候因为某些原因失败了，我们可以走报警机制（用邮件/短信等渠道去提醒请求方即可）。

在使用线程池的时候，很多时候我们也是把他当做异步来使用，只要我们的系统之间交互不是强一致性的，又希望提高系统的吞吐量，我们就可以考虑使用线程池。

5. 借助工具类实现线程安全

• 如果是集合，我们可以考虑一下juc包下的集合类。
• 如果是数值/对象，我们可以考虑一下atomic包下的类。
• 如果是涉及到线程的重复利用，我们可以考虑一下是否要用线程池。
• 如果涉及到对线程的控制（比如一次能使用多少个线程，当前线程触发的条件是否依赖其他线程的结果），我们可以考虑CountDownLatch/Semaphore等等
• 如果synchronized无法满足，我们可以考虑lock包下的类