多核的时代，所以面向多核编程很重要，所以java的并发跟多线程的开发就很重要。


1.线程池

WHY：复用线程，可以降低创建线程的开销，因为在线程执行结束后执行回收操作，不是真正去销毁线程。

本地环境测试，线程中执行很简单，创建线程的开销占整个时间的比例较大，100000次运算的时候，ThreadPoolExecutor:Thread执行时间为,88：6480（ms）

Java中还有定时的线程池，ScheduledThreadPoolExecutor。


2.synchronized

WHY：多线程环境中，thread1跟thread2并发执行时，可能会有不一致情况发生，比如把实例的state读到thread1的时候，在计算、返回到实例内存之前，thread2从实例内存读取了state，这样thread2返回的值就会覆盖thread1返回的值。单线程中不存在这种情况。

可以声明在方法或者代码块，实现互斥和可见性。

细节跟远离，

1）静态方法

public class X{
public synchronized static method1(){}
public synchronized static method2(){}
}
class X级别（包含所有X的实例）method1和method2是互斥的。
2）成员变量方法
public class Y{
public synchronized void method1(){}
public synchronized void method2(){}
}
多线程中，对class Y的同一个实例y而言，y.method1和y.method2是互斥的，thread1 call y.method1跟thread2 call y.method2会互斥。
3）代码块
synchronized (this) block1，跟其他synchronized成员方法是互斥的。
synchronized (Z.class) block1，跟类中synchronized静态方法是互斥的。

3.ReentrantLock
从jdk1.5开始引入，java.util.concurrent.lock，需要显式调用unlock方法，特点
1）tryLock方法可以立刻返回是否取得lock结果false／true，
2）构造ReentrantLock对象的时候，参数可以设置是否公平锁，公平锁严格按照请求的顺序来排队获取锁，非公平锁可以抢占。

4.volatile
只能加在变量前，保证变量在线程间的可见性，但不保证互斥，多线程中可能会发生该变量的状态不一致的情况。
在JVM中该变量不会有线程的本地副本，只会放在主存中，而synchronized保证线程的本地副本与主存的同步，在synchronized写完后（本地副本同步给主存），还需要synchronized读（从主存读取并更新本地副本）。

5.Atomics
从jdk1.5开始引入，java.util.concurrent.atomic包，Atomic＋CLASS，提供原子操作。
跟synchronized相比，代码变简洁，性能明显提升。内部通过Java Native Interface的方式使用了硬件支持的CompareAndSwap指令。
细节跟原理，

6.wait、notify和notifyAll
都是Java的Object对象的方法，来实现线程间的状态通信。这三个方法的调用都必须在对象的synchronized块中。notifyAll会唤醒所有等待线程，notify只会唤醒一个等待线程。

7.CountDownLatch
java.util.concurrent包中的一个类，
当多个线程都达到了预期状态，其他线程（可以多个）可以等待这个事件来触发自己的后续工作。多个线程countDwon都执行完成时候，会触发其他线程从await方法返回，执行后面的代码。
初始化的count如果是1，效果就跟wait和notifyAll一样了。

8.CyclicBarrier
可以协同多个线程，让多个线程在这个屏障前等待，直到所有线程都到达了这个屏障的时候，再一起继续执行后面的动作。比如，thread1 call barrier.await方法的时候就会进入阻塞等待状态，直到其他thread也都执行到barrier.await方法到的时候，才会从await返回，继续执行后面的代码。

9.Exchanger
两个线程进行数据交换。线程会阻塞再exchanger1.exchange方法上，直到另一个线程也执行到exchanger1.exchange方法时，二者进行交换。

10.Semaphore
主要用来控制并发数。acquire／release来获取／释放信号，可加个数。
用于管理信号量，构造时传入信号量的数值，每次acquire成功，可用信号量减1，如果没有可用信号量，acquire调用就会阻塞，等待有release调用释放信号后，才能得到信号并返回。
如果管理的信号量为1，就跟互斥锁一个效果了。

11.并发容器
线程安全的容器，不仅线程安全，还要考虑并发性，尽量不用锁，而加锁互斥的就时串行了，降低了并发性。
代表的比如CopyOnWrite和Concurrent开头的几个容器。CopyOnWrite在写的时候重建一次容器，适用与读多写少的场景。Concurrent的原理则不完全相同。
 使用 CAS 的非阻塞算法
 
public class NonblockingCounter {
    private AtomicInteger value;
    public int getValue() {
        return value.get();
    }
    public int increment() {
        int v;
        do {
            v = value.get();
        while (!value.compareAndSet(v, v + 1));
        return v + 1;
    }
}


compareAndSet()
AtomicInteger
compareAndSet()
NonblockingCounter.increment()