Java——多线程

http://www.mamicode.com/info-detail-517008.html

进程和线程：

• 进程：执行中的程序（狭义），一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动（广义），每个进程都有独立的代码和数据空间（进程上下文），进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，进程间的切换开销较大，一个进程包含1--n个线程
• 线程：线程是进程的一个实体，是CPU调度和分配的基本单位，与同进程中的其他线程共享数据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行顺序，线程切换开销小

并发、并行、同步、异步：

• 并发：在操作系统中，同一个处理机上，一个时间段内有几个程序都处于启动运行到运行完毕之间（但在某个时间点，只有一个程序在执行）
• 并行：针对多处理器而言，在某一时刻，有多条任务在执行
• 同步：顺序执行，执行完一个再执行下一个，需要等待，协调运行
• 异步：彼此独立，在等待某个事件的过程中继续做自己的事

多线程的目的是更好的使用CPU的资源

1、进程的三种状态

• 就绪状态：进程获得除CPU以外的所有资源，只要获得处理机便可执行
• 执行状态：进程获得处理机，正在处理机上执行
• 阻塞状态：进程等待某种事件发生（如等待I/O完成），放弃处理机而处于阻塞状态

2、线程的基本状态

1. 新建
   new 创建了一个线程对象，分配了内存
2. 等待
   new之后，start()之前
3. 就绪
   star()之后，位于CPU的可运行线程池中，等待CPU调度
4. 运行
   获得CPU执行权，正在执行run（）方法，任何时刻只会有一个线程处于运行状态，只有就绪状态中的线程才有机会进入运行状态
5. 阻塞
   • 等待阻塞：运行的线程调用wait()方法，JVM把线程放入等待池中，只有收到notify()或者notifyAll()消息，才会进入就绪状态（可运行）
   • 同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，该同步锁被其他线程占用，JVM会把这个线程放入锁池
   • 其他阻塞：运行的线程调用sleep()方法，或者发出I/O请求，当sleep()超时或者I/O完成，线程就重新进入就绪状态
6. 死亡
   执行完run()

3、创建线程的三种方式

参考资料：[http://blog.csdn.net/longshengguoji/article/details/41126119]

1. 继承Thread类，重写run
2. 实现Runable接口，实现run，实现类的实例作为Thread类的参数传入
3. 通过Callable接口和Future接口
   • 创建Callable实现类，实现call方法
   • 创建该实现类的对象，并用FutureTask类来包装该对象
   • FutureTask对象作为Thread的参数 创建线程
   • 调用FutureTask的get()获得子线程执行后的返回值

　　对比：

　　

采用实现Runnable、Callable接口的方式创见多线程时，优势是：

线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口，还可以继承其他类。

在这种方式下，多个线程可以共享同一个target对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将CPU、代码和数据分开，形成清晰的模型，较好地体现了面向对象的思想。

劣势是：

编程稍微复杂，如果要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThread()方法。

使用继承Thread类的方式创建多线程时优势是：

编写简单，如果需要访问当前线程，则无需使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可获得当前线程。

劣势是：

线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类

4、线程状态转换和常用方法

• join()
  强行执行线程   t.join()
• sleep()
  让线程休眠（暂停执行）
  是线程在指定时间内阻塞，指定时间一过重新进入就绪状态
• wait()和notify()
  
  • wait(xxx)  当对应的notify()被调用或者超出指定时间，线程就会进入就绪状态
  • wait()  只有当对应的notify（）被调用 才会进入就绪状态
• suspend()和resume()
  suspend()使线程进入阻塞状态并且不会自动恢复。只有当对应的resume（）被调用才会进入就绪状态
• yield（）
  线程礼让
  使线程放弃当前获得的CPU时间，但是不进入阻塞，线程任处于就绪状态，随时可以再获得CPU执行

• sleep()和wait区别
• sleep（）：Thread中；线程暂停执行指定时间，到时自动进入可运行状态，不会释放对象锁
• wait（）：Object中；线程释放对象锁，进入此对象的等待锁定池，只有针对次对象notify或notifyall,线程才会进入可运行状态

wait()、notify()、notifyall()这三个方法是Object类的，而不是Thread类的，可以用来控制线程的状态

当对象调用了wait()：使持有这个对象的线程把对该对象的控制权交出去，然后进入等待状态

当对象调用了notify()/notifyAll()：通知一个/所有等待这个对象的控制权的线程参与到对象锁的竞争中

5、线程同步、锁、死锁

　　线程同步是为了防止多个线程访问同一个数据对象时 对数据造成破环

　　每个对象都有（且只有）一个内置锁，当程序运行到synchronized同步代码块或同步方法时，对象锁才会起作用

　　当一个线程A拥有一个对象的锁的时候，其他线程就不可以获得该锁，直到线程A释放锁（线程A退出synchronized代码块或同步方法）

       关于synchronized关键字：http://www.cnblogs.com/QQParadise/articles/5059824.html

　　synchronized锁住的是代码还是对象？
　　答：synchronized锁住的是括号里的对象，对于非static 的synchronized方法，锁住的是对象本身，也就是this

　　当synchronized锁住一个对象后，其他线程要想获得该对象的锁就必须等线程执行完成释放锁，才能再次给对象加锁

　　所以在使用synchronized的时候，能缩小代码段的范围就尽量缩小，能在代码块上加同步就不在整个方法上加同步。这叫减小锁的粒度，使代码更大程度的并发，原因就是如果锁住的代码段太长，别的线程就要等很久，等得花儿都谢了

　　非static的synchronized和static synchronized

• 前者是实例锁（如果该类是单例，那么也相当于全局锁），后者是全局锁（无论实例有多少个，线程都共享该锁）
• static synchronized方法，方法中无法使用this，所以它锁的不是this 而是类的class对象
• synchronized(类名.class)  也可以实现全局锁