Java多线程知识总结

前言 ：

本篇文章主要是用基于这篇文章的知识点摘要，对于我本人来说就是为了以后记忆模糊的时候做提示作用。

基础部分

一、线程的五个状态：

注：
（1）：里面有三种阻塞Block，分别对应同步阻塞（synchronized修饰，未拿到同步锁），等待阻塞（调用了Object的wait()），其他阻塞（调用sleep（），join（），I/O请求）。
（2）：从阻塞状态解除只能回到Runnable状态，也是就说到就绪态，只有等再次被分配Cpu时间时候才会转为Running态，同时其中等待阻塞只用被唤醒（notify(),notifyall()）之后，才能便为同步阻塞，拿到同步锁之后才能变为就绪态。

二、线程的实现:

1. 线程常见的只用两种方法：
   （1）：实现Runnable接口。（不过还是需要通过new Thread(接口的实现类的对象)来实现线程）
   (2) : 继承Thread类（这个类其实也实现了Runnable接口）
   注：因为可以实现多个接口，提高扩展性，推荐使用实现Runnable接口
2. Thread和Runnable的异同
   （1）：相同：都能实现了线程
   （2）：不同：1.Thread是类，Runnable是接口 2.通过使用实现接口的类来创建的线程，可以共享这个类里面的资源（属性）。
3. Runnable和Thread相比优点有：
   （1）由于Java不允许多继承，因此实现了Runnable接口可以再继承其他类，但是Thread明显不可以
   （2）Runnable可以实现多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源，而Thread并不是不可以，而是相比于Runnable来说，不太适合。

三、 run()和start()的区别：

1. start(): 实质是调用底层的start0(),这个方法来启动一个线程。这时无需等待run方法体代码执行完毕，可以直接继续执行下面的代码；通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程， 这时此线程是处于就绪状态， 并没有运行。
2. run(): 被直接调用的话就相当于一个普通的成员方法。程序还是要顺序执行，要等待run方法体执行完毕后，才可继续执行下面的代码；

四、 sychronized:

1. sychronized锁所面向的是当前对象
2. 他的三个规则其实也是对这个锁只面向对象的三个方面解释。
   
3. sychronized代码块比sychronized方法更加高效
4. 通过sychronized实现的实例锁和全局锁

五、wait(),notify,notifyall()

1. 首先明白synchronized(this)和synchronized(obj)的区别
   synchronized(this)是获得当前对象的锁，也就是说，其他线程在想拿到这个对象的锁就需要等待
   synchronized(obj)是获得obj这个对象的锁，其他线程在想拿到这个锁就需要等待了，通过这两个拿锁的方式进行实现同步。
2. wait()这个方法不管是哪个线程调用，停止等待的线程必定是正在运行的线程（wait()必须在同步代码块中或者同步方法中调用，这就意味着当前持有锁的线程一定是运行线程）
3. notify()可以唤醒在等待当前对象的锁的线程，这个notify（）也是这个对象继承自Object的方法
   4.为什么 wait()和notify（）是Object的方法而不是Thread的方法？
   （1） 假设他们是Thread的方法，也就是说一个wait（）调用，正在运行的线程释放锁，开始等待。
   （2）需要调用notify（）才能唤醒该线程，但是这个线程已经开始等待，所以无法进行任何操作了，所以它只能由其他线程进行唤醒。
   （3）其他线程的notify()跟这个等待线程没有任何关系，就算运行也只能唤醒自己，但是自己还在运行中，所以定义在Thread中的notify（）方法废了。
   （4）跟这个线程有关系的只要他在等待的锁，所以只能由这个锁是由这个对象持有，只能通过这个对象来唤醒这个等待线程了，如果notify()定义在Thread中，这个对象也无法调用notify()。
   （5）wait()，和notify()是依赖于这个锁对象的，所以wait（）和notify()定义在Object中。
   （6）总结：简单来说锁是对象级的，而不是线程级别的。

六、yield()

4. yield()是Thread的方法，作用是让出当前CPU时间，重新回到就绪态，然后CPU重新从就绪态中挑选一个线程运行。可能他还会被挑中。
5. yield（）并不会释放锁。

七、sleep()

6. sleep()休眠指定时间，时间到了重新变为就绪态，同时不会释放锁。

八、join()

7. join()是Thread的方法，所用是让调用这个方法的线程立刻获得CPU，而其他正在运行的线程被迫调用wait(0),开始等待，并释放它的锁。直到调用join（）方法的线程运行结束，重新唤醒之前的线程。
8. 简单说：谁调用了join（），谁就是老大，其他人要让出资源，等老大工作完，并且等老大发话了，其他人才能开始工作。

九、interrupt()

9. interrupt()方法就是设置当前线程的中断标记设为true（仅此而已），但是当前线程处于阻塞态时，中断标记立刻变为false，并抛出InterruptedException 。
10. interrupted和isInterrupted方法是返回当前线程的中断标记（interrupted不仅返回状态而且会把中断状态设置为false）

十、线程的优先级和守护队列

11. 线程优先级分为1~10,10最高，但是并不是优先级高的就优先执行完。
12. 优先级是集成的，当前优先级为5，它创建的第线程优先级也就是5。
13. Java线程分为用户线程，守护线程(Daemon),当用户线程都结束，守护进程自动结束，JVM退出

JUC原子类

二、并发的三大特性

（1）原子性：一个操作可以当做一个整体一起执行，要么里面的所有操作都执行完毕，要么全部都不执行。
（2）可见性：就是当前数据修改以后，后面的所以操作拿到的值都是这个修改过后的值。或者就是这个修改是对后面的操作或者线程是可见的。
（3）有序性：就是按照我们编写的代码顺序进行执行。因为处理器会进行代码优化，就是可能会调代码的执行顺序，但是对最后的结果是没有影响的。
synchronized，lock可以保证三个特性，volitile可以保证一定的有序性，和可见性。

一、volatile 关键字（两个特性）

（1）保证变量的可见性。对一个volatile变量的读，总是能看到（任意线程）对这个volatile变量最后的写入，这个新值对于其他线程来说是立即可见的。
（2）屏蔽指令重排序：指令重排序是编译器和处理器为了高效对程序进行优化的手段。
这时候有一个名词叫做内存屏障，也就是说使用Volatile修饰，就是在这个指令前加一个内存屏障，在屏障前的代码比如在前面执行完，后面的代码必须在后面执行。同时在这个变量修改之后，内存屏障会强制更新一下内存。

二、stop()和interrupt（）

（1） 一个线程在之前老的JDK中使用的是Thread.stop()方法，但是后面发现这种处理方法是很危险而且不安全的，由于stop()方法已经在JDK中被标明是“作废/过期”的方法，显然它在功能上是具有缺陷的。作为一个负责的java工程师，最好是不要去使用它，因为使用stop()方法释放锁将会给数据造成不一致性的结果。如果出现这种情况，程序处理的数据可能遭到破坏，最终导致程序执行流程错误。
（2） interrupt（）其作用是中断此线程（此线程不一定是当前线程，而是指调用该方法的Thread实例所代表的线程），但实际上只是给线程设置一个中断标志，线程仍会继续运行。

由于我们不建议直接停止线程，所以我们更加巧妙的设计停止线程。通过设置中断标志，来进行判断，使用异常、休眠、返回这三种来停止进程。

三、锁池和等待池

因为锁是依靠于对象的，所以这两个也是对于对象来说的。
（1）锁池就是，多个线程 请求锁，只有一个线程拿到了锁，其他线程会进入这个对象的锁池中等待，直到拿到锁的线程释放锁，在从锁池中选一个赋予锁。
（2）等待池，则是由于wait()方法，当调用wait（）方法之后，持有锁的线程会释放锁，并且会进入等待池，直到持有对象的线程调用notify（）。

线程池