java多线程开发

多线程开发是程序开发中经常用到的技术，下文将对对java的多线程开发进行介绍。

一.开发多线程的方式：

1.继承Thread类，覆盖(override) run() 方法；

2.实现Runable接口，实现 run() 方法，这种方式可用于需要继承其它类而不能直接继承Thread类的情况；

3.实现Callable接口，实现其call()方法。Callable与Runable相似，但它有返回值，且它是一个泛型接口。Callable接口不是本文重点。

二.线程的状态

线程可以有4种状态：新生(New)、可运行(Runnable)、被阻塞(Blocked)、死亡(Dead)

1.新生线程

当你用new操作符创建一个线程对象时，线程还没有开始运行，此时线程处于新生状态。

2.可运行线程

线程对象构造完成后，就可以调用start()方法来启动线程，使其处于可运行状态。注意，一定要调用start()方法，而不要直接调用run()方法，那样只是由当前线程执行一遍run方法的内容而不会启动一个新线程。线程启动后，该线程即为可运行线程，一个可运行线程可能实际上正在运行，也可能没有，这取决于操作系统为该线程提供的运行时间。对于支持”time-slicing“的系统平台(如windows)，会视当时环境状况分一小段cpu时间给轮到的Thread，一旦时间用完，该线程会立即参加排队，等待下一次取得执行权。线程对象可调用yield()方法，放弃此次获得的执行权，直接去排队等待下一次取得执行权的机会，此时线程依旧处于Runable状态。

3.被阻塞线程

线程被阻塞可能是由于下面五方面的原因：（《Thinking in Java》）

　　a.调用sleep(毫秒数)，使线程进入睡眠状态。在规定时间内，这个线程是不会运行的。

　　b.用suspend()暂停了线程的执行。除非收到resume()消息，否则不会返回“可运行”状态。(suspend()方法从jdk1.2开始已被弃用。)

　　c.用wait()暂停了线程的执行。除非线程收到notify()或notifyAll()消息，否则不会变成“可运行”状态。

　　d.线程正在等候一些IO操作完成。

　　e.线程试图得到一个锁，而该锁正被其它线程持有。

4.死线程

有两种原因会导致线程死亡：

a.run方法执行完毕正常退出；

b.因一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。

三.线程的同步

在实际开发中，经常会有两个或多个线程需要对相同的对象进行共享访问，且会调用改变数据的方法，这就可能会产生腐蚀的对象，造成数据不一致，这种情况通常称为竞争条件(race condition)。为了避免多个线程对共享数据的腐蚀，必须对存取进行同步。旧版java使用synchronized关键字，而jdk5.0之后引入了ReentrantLock类。Lock方式引入了一些新的功能。它引入了条件对象，相对于synchronized关键字方式只能关联一个锁定对象，Lock对象可以有多个相关联的条件对象，这样可以处理更复杂的情况。synchronized关键字方式不能设定超时，Lock对象可以通过调用tryLock()方法设置超时参数。Lock还提供了ReentrantReadWriteLock类，可以抽取读锁和写锁，读锁允许读取操作共享访问，可对所有访问者加读锁；写锁会排斥所有其它的读操作和写操作，应只对写操作加写锁。synchronized关键字方式的代码简洁，在开发过程中，应尽量优先使用synchronized关键字方式。

四.其它概念

1.守护线程(Daemon Thread)

当用户线程(user thread)都已结束，只剩下守护线程在执行时，jvm就会终止这个程序的执行。一个守护线程的唯一作用就是为其它线程提供服务。

2.中断线程

在jdk1.0中，还存在一个stop方法，来终止线程，不过这个方法已被弃用了。尽管现在已经没有强制终止线程的方法，但可以用interrupt方法来申请终止一个线程。该方法将对线程的中断状态进行置位。这是一个布尔型标记，存在于每个线程中，可在线程中调用Thread.currentThread方法取得当前线程，然后调用isInterrupted方法检查。

while(!Thread.currentThread.isInterrupted){ ... }

3.join()方法

join()方法用来将某个线程加入到现在执行中的线程，而现在执行中的线程可能要等待加入的线程结束，或等待其执行一段时间之后才允许在继续执行。

五.补充

按照更细的划分，Java中线程的状态分为6种。
1. 初始(NEW)：新创建了一个线程对象，但还没有调用start()方法。
2. 运行(RUNNABLE)：Java线程中将就绪（ready）和运行中（running）两种状态笼统的称为“运行”。
线程对象创建后，其他线程(比如main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，等待被线程调度选中，获取CPU的使用权，此时处于就绪状态（ready）。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态（running）。
3. 阻塞(BLOCKED)：表示线程阻塞于锁。
4. 等待(WAITING)：进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。
5. 超时等待(TIMED_WAITING)：和WAITING总体上是一致的，区别是它可以在指定在等待一定时间之后，会重新恢复到之前的状态。
6. 终止(TERMINATED)：表示该线程已经执行完毕。

此外，sleep和wait的区别为：
wait会释放synchronized锁，也会释放CPU；
sleep释放CPU，但不释放锁。