java线程

线程与进程

进程：正在运行的程序，内存中的每个程序称为进程。
线程：处于运行的程序，具有一定的独立功能。

单线程与多线程

多线程：一个程序有多个线程同时执行。
单线程程序运行特点：程序依次运行。
举例：在main方法，此方法是一个主线程。
在里面写一个方法和输出一个语句，可以看到一个运行完再运行其它一个。

多线程是为了提升cpu的资源利用率，而不是提升效率的。
但不是cpu效率一定会比单线程提高。

多线程运行原理

（1）分时调度
（2）抢占式调度
java采用此种方式，多线程随机访问。

多线程内存分析

每个线程都有自己的名字。

• 获取线程名

System.out.println(Thread.currentThread().getName());
输出：
Thread-0

• main方法也是一个线程。

public class ThreadDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(0/0);
    }
}

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at demo.thread.ThreadDemo2.main(ThreadDemo2.java:5)

每个线程都有自己独立的栈区。每个线程包含一个栈区。
jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享。

main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的，至于什么时候，哪个先执行，完全看谁先得到CPU的资源。

在java中，每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程，一个是垃圾收集线程。

创建线程方式

（1）继承Thread
class A extends Thread
（2）实现Runnable接口（常用）
class B implements Runnable
（3）实现Callable接口
涉及到线程池的概念。
此方式比较少用到。

/**
 * jdk1.5后线程池
 * 线程池容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用。
 * 无需我们反复创建线程消耗更多的资源。
 * 线程池是通过线程工厂（Executors）来创建的。
 * 再调用线程池中的方法来获取线程，再通过线程去执行任务。
 * newFixedThreadPool创建固定数量的线程
 */
public class ThreadCallable {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        ExecutorService es =Executors.newFixedThreadPool(3);
        Future<Integer> f=es.submit(new ThreadCallableRunnable());
        Integer i=f.get();
        System.out.println(i);
    }
}

public class ThreadCallableRunnable  implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        return 1;
    }
}

创建线程的一种格式：
匿名内部类实现多线程（常用）
方式：new 接口（Runnable）或者父类（Thread）

第一种方式：
Runnable r =    new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        };

    Thread t =new Thread(r);
    t.start();

第二种方式：
 new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("111");
        }
    }).start();

两种方式道理一样，此种方式较实现Runnable用法少一点，但比继承Thread多一些。


注意：这种方式是使用匿名内部类的方式，参考前面写的**接口**一文。
这种生成了一个类名class文件，一个类名内部类文件。切记！！！！！！

多用实现接口的方式去创建线程

两种方式比较：
（1）java是单继承，具有局限性
（2）可以实现多个接口

线程安全性

线程越不安全，效率越快。

线程安全：多线程和单线程实现的是一样的功能和出现同样的执行效果。
线程不安全：对同一样的数据操作可能出现不安全的问题。

多线程作用：执行效率高，快。
安全性出现在操作的是同一个变量上。

如何解决线程安全性问题

没有锁之前，用到的是同步代码块。
还有同步方法、锁（lock）

线程状态转换

1、新建状态（New）：新创建了一个线程对象。
2、就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。
3、运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。
4、阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：
（一）、等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)
（二）、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。
（三）、其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。（注意,sleep是不会释放持有的锁）
5、死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

线程调度

线程的调度

1、调整线程优先级：Java线程有优先级，优先级高的线程会获得较多的运行机会。

Java线程的优先级用整数表示，取值范围是1~10，Thread类有以下三个静态常量：
static int MAX_PRIORITY
线程可以具有的最高优先级，取值为10。
static int MIN_PRIORITY
线程可以具有的最低优先级，取值为1。
static int NORM_PRIORITY
分配给线程的默认优先级，取值为5。

Thread类的setPriority()和getPriority()方法分别用来设置和获取线程的优先级。

每个线程都有默认的优先级。主线程的默认优先级为Thread.NORM_PRIORITY。
线程的优先级有继承关系，比如A线程中创建了B线程，那么B将和A具有相同的优先级。
JVM提供了10个线程优先级，但与常见的操作系统都不能很好的映射。如果希望程序能移植到各个操作系统中，应该仅仅使用Thread类有以下三个静态常量作为优先级，这样能保证同样的优先级采用了同样的调度方式。

2、线程睡眠：Thread.sleep(long millis)方法，使线程转到阻塞状态。millis参数设定睡眠的时间，以毫秒为单位。当睡眠结束后，就转为就绪（Runnable）状态。sleep()平台移植性好。

3、线程等待：Object类中的wait()方法，导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 唤醒方法。这个两个唤醒方法也是Object类中的方法，行为等价于调用 wait(0) 一样。

4、线程让步：Thread.yield() 方法，暂停当前正在执行的线程对象，把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。

5、线程加入：join()方法，等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程的join()方法，则当前线程转入阻塞状态，直到另一个进程运行结束，当前线程再由阻塞转为就绪状态。

6、线程唤醒：Object类中的notify()方法，唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待，则会选择唤醒其中一个线程。选择是任意性的，并在对实现做出决定时发生。线程通过调用其中一个 wait 方法，在对象的监视器上等待。 直到当前的线程放弃此对象上的锁定，才能继续执行被唤醒的线程。被唤醒的线程将以常规方式与在该对象上主动同步的其他所有线程进行竞争；例如，唤醒的线程在作为锁定此对象的下一个线程方面没有可靠的特权或劣势。类似的方法还有一个notifyAll()，唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
注意：Thread中suspend()和resume()两个方法在JDK1.5中已经废除，不再介绍。因为有死锁倾向。
参考博文：
https://www.cnblogs.com/yjd_hycf_space/p/7526608.html