Java 线程

线程相关概念：

• 并发：在一段时间内，两个或以上的任务交替执行；并发不是同时执行，只是在很短的时间内看起来像是同时执行，例如：一个core的n个线程处理器可以并发执行任务，但是不能并行执行任务
• 并行：在同一时刻，两个或以上的任务同时执行；并行是真正的同时执行，n个core的处理器能够同时处理n个任务
• 临界区：访问共享资源的代码
• 同步：是指代码按照一条路线顺序执行
• 异步：代码按照多条线路执行，最终执行的结果因任务和CPU实际执行时间而异

1.线程介绍

1. CPU的性能每18月翻倍的摩尔定律由单核心的提升变为了多核心的性能提升，为了充分发挥CPU多核心的优势，在IO密集型的任务里使用多线程是个不错的选择。
2. 线程是进程内的执行单元，可以类比于函数，都有自己的栈空间和程序计数器，又能用到共享的堆内存；但不同的是，thread可以很好的发挥CPU多个核心的优势，同时执行多个任务，这是函数做不到的；不过多线程的创建与销毁、线程切换也会带来时间和空间上的开销。

2.Java单线程

1. Runnable接口：通过实现Runnalbe接口，并重载run方法，通过调用该run方法来启动该线程，run方法的函数原型：

   public void run();

   由于返回值类型为void，导致我们不能通过实现Runnable接口来获得线程执行的返回值

2. Thread类：Thread类也是是实现了Runnable接口，相同而是我们同样要重写run方法，不同的是要调用该类的start()方法来启动线程
3. Callable接口：Runable接口有自身的缺陷：不能获得线程执行的返回值。通过实现Callable泛型接口重写call方法，可以获得线程的返回值。call的函数原型：

   V call() throws Exception;

   其中V是函数的泛型类型参数

3.Java线程池

1. Executors类：Executors能够创建管理多个线程的线程池，不但方便开发者，而且能减少频繁手动创建、销毁线程带来的开销

   ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
   service.execute(new ThreadTask());

   Executors维护了通用的能够创建任意数目的cachedThreadPool，还维护了FixedThreadPool这样具有优先数目的线程池，使用FixedThreadPool，我们不必担心有多余的线程创建，当执行的任务数量超过线程数目时，该线程池管理器会等到部分任务结束继续执行后面的未执行的任务，也就是线程数目是由初始化的线程数来决定的。

2. Future类:Executors管理的线程是由Callable泛型接口实现的时候，必须通过Future类的get方法来获得call()函数的返回值

   ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
   Future future;                
   try {
       future = service.submit(new Ctask());
       System.out.println(future.get());
   } catch (Exception e) {
       //TODO: handle exception
   }

4.共享

1. synchronized
2. volatile
3. ThreadLocal

5.协作

1. wait与notify
2. 生产者与消费者
3. 显示lock与condition
4. 阻塞队列
5. 栅栏