基本概念
并行:多个CPU实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑,是真正的同时。
并发:通过cpu调度算法,让用户看上去同时执行,实际上从cpu操作层面,不是真正的同时。
线程安全:在并发的情况下,该代码经过多线程使用,线程的调度顺序不影响任何结果。这个时候使用多线程,我们只需要关注系统的内存,cpu是不是够用即可,反过来,线程不安全就意味着线程的调度顺序会影响最终结果。
同步:通过人为的控制和调度,保证共享资源的多线程访问成为线程安全,来保证结果的准确。
线程状态
java线程的五种基本状态:
新建状态(New):当线程对象被创建后,即进入了新建状态。
就绪状态(Runnable):当调用线程对象的start()方法,线程即进入了就绪状态,处于就绪状态的线程,只是说明此线程做好了准备,随时等待CPU调度执行,并不是说执行了start()此线程就立即会运行。
运行状态(Running):当CPU开始调度处于就绪状态的线程时,此线程才得以真正执行,即进入到运行状态。就绪状态是进入到运行状态的唯一入口。
阻塞状态(Blocked):处于运行中的线程由于某种原因,暂时放弃对CPU的使用权,停止执行,此时进入阻塞状态,直到进入就绪状态,才有机会再次被CPU调用以进入运行状态。根据阻塞的原因不同,阻塞桩体可以分为三种:
1、等待阻塞:运行中状态中的线程执行wait()方法,使本线程进入到等待阻塞状态。
2、同步阻塞:线程在获取synchronized同步锁失败(因为所被其他线程所占用),它会进入同步阻塞状态。
3、其他阻塞:通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程就会进入到阻塞状态。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。
死亡状态(Dead):线程只想完了或者因一场退出了run()方法,该线程结束生命周期。
多线程的实现
在Java中,实现多线程的方法有三种,一种是继承Thread类,第二种是实现Runnable接口,第三种是实现Callable接口。
1、继承Thread类
Thread类是在java.lang包中定义的,一个类只要继承了Thread类,同时重写了父类中的run()方法,就可以实现多线程操作了,但是一个类只能继承一个父类,这是此方法的局限。
线程类:
public class MyThread extends Thread {
private int i = 0;
@Override
public void run(){
for(i =0;i < 20;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
测试类:
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个新的线程myThread1 此线程处于新建状态
Thread myThread1 = new MyThread();
// 创建一个新的线程myThread2 此线程处于新建状态
Thread myThread2 = new MyThread();
// 调用 start()方法是的线程进入就绪状态
myThread1.start();
myThread2.start();
}
}
运行结果,因为线程都是抢占CPU资源的,所以输出结果是无序的。

2、实现Runnable接口
实现类:
public class MyRunnable implements Runnable {
private int i = 0;
@Override
public void run() {
for(i =0;i < 20;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
测试类:
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
// 将MyRunnable作为Thread的target创建新的线程
Thread myThread1 = new Thread(new MyRunnable());
Thread myThread2 = new Thread(new MyRunnable());
// 调用 start()方法是的线程进入就绪状态
myThread1.start();
myThread2.start();
}
}
运行结果:

如果将测试类代码改成这样:
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
// 将MyRunnable作为Thread的target创建新的线程
Runnable r = new MyRunnable();
Thread myThread1 = new Thread(r);
Thread myThread2 = new Thread(r);
// 调用 start()方法是的线程进入就绪状态
myThread1.start();
myThread2.start();
}
}
运行结果:

因为此时只实例化了一个Runable。两个线程对同一个资源进行操作。
3、实现Callable接口
使用Callable和Future接口创建线程。具体是创建Callable接口的实现类,并实现clall()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象,且以此FutureTask对象作为Thread对象的target来创建线程。
实现类:
import java.util.concurrent.Callable;
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
private int i = 0;
@Override
public Integer call() throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
for(i = 0;i < 20;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
return 0;
}
}
测试类:
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
// 将MyRunnable作为Thread的target创建新的线程
Thread myThread1 = new Thread(new FutureTask(new MyCallable()));
Thread myThread2 = new Thread(new FutureTask(new MyCallable()));
// 调用 start()方法是的线程进入就绪状态
myThread1.start();
myThread2.start();
}
}
运行结果:

FutureTask部分源码,可见其实现了RunnableFuture接口
public interface FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
//省略了很多代码,有兴趣的读者可以使用idea或者其他带反编译的ide进行查看
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
}
RunnableFuture源码,在接口中是可以多继承的,所以RunnableFuture是同时具有Runnable和Future的特性的。
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
/**
* Sets this Future to the result of its computation
* unless it has been cancelled.
*/
void run();
}