线程

一、多线程
1.1、并发和并行
并发：
　　指的是两个或多个事件，在同一时间段内发生。==>一个CPU(采用时间片)同时执行多个相同的任务。
并行：
　　指的是两个或者多个事件在同一时刻发生(同时发生)。==>多个CPU(或者多核)同时执行多个不同的任务。

1.2、线程和进程
进程：
　　是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间。一个应用可以同时运行多个进程。进程也是程序的一次执行过程。
　　是系统运行程序的基本单位。
　　系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。
线程：
　　是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。
　　一个进程中可以有多个线程，这个应用称之为多线程应用。
　　多线程可以提高应用的执行效率。多线程技术是java工业化的里程碑。

进程：

线程：
线程调度：
　　1、分时调度：所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。 
　　2、抢占式调度：优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)。
　　Java使用的为 抢占式 调度。 

设置线程的优先级：

原理：
　　CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而 言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同一时刻运行。 
 　　其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的 使用率更高。

1.3、创建线程
Java使用 java.lang.Thread 类代表线程。所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务。实际上就是完成一段程序流，即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。

Java中继承Thread来创建并启动多线程的步骤：
　　1、定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法。该run方法的方法体就代表线程需要完成的任务。因此把run()方法称为线程执行体。
　　2、创建Thread子类的实例，即创建线程实例。
　　3、调用线层对象的start()方法来启动线程。

创建新线程时的内存结构：

程序执行main方法时，JVM创建一个进程，主线程main在main()调用的时候被创建。调用上述mt.start()方法，新线程也启动。
并发执行原理：
　　多线程执行时，在栈内存中，每一个执行线程都有自己所属的栈内存空间。进行方法的压栈和弹栈。
　　当执行线程的任务结束了，线程自动在栈内存中释放了。当所有的执行线程都结束了，进程就结束了。

1.4、Thread类
构造方法：
　　public Thread()：分配一个新的线程对象。 
　　public Thread(String name)：分配一个指定名字的新的线程对象
　　public Thread(Runnable target)：分配一个带有指定目标新的线程对象。
　　public Thread(Runnable target,String name)：分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字。
常用方法：
　　public String getName()：获取当前线程名称。 
　　public void start()：导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法。
　　public void run()：此线程要执行的任务在此处定义代码。 
　　public static void sleep(long millis)：使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停（暂时停止执行）。 
　　public static Thread currentThread()：返回对当前正在执行的线程对象的引用。 

1.5、创建线程方式二
步骤：
　　1、定义Runnable接口的实现类，重写run()方法，该run()方法是该线程的线程执行体。
　　2、创建Rnnnnale实例，并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象。该Thread才是真正的线程对象。
　　3、调用线程对象的start()来启动线程。
tips：
　　Runnable对象仅仅作为Thread对象的target，Runnable实现类里包含的run()方法仅作为线程执行体。 而实际的线程对象依然是Thread实例，只是该Thread线程负责执行其target的run()方法。 

1.6、Thread和RUnnale的区别
实现 Runnable 比继承 Thread 类所具有的优势：
　　1、适合多个相同的程序代码的新线程去共享一个资源。
　　2、可以避免单继承的局限
　　3、增加程序的强健性，实现解耦操作，代码可以被多个线程使用，实现线程和线程任务的独立。
　　4、线程池只能放入实现 Runnale 或 Callable 类的线程，不能直接放入继承Thread的类。
扩充：
　　在java中，每次运行程序至少启动两个线程。一个main线程，一个垃圾收集线程。每当使用java命令执行一个程序的时候，实际上都会启动一个JVM，每个JVM其实就是在操作系统中启动了一个进程。

1.7、匿名内部类方式实现线程的创建
使用线程的内匿名内部类方式，可以方便的实现每个线程执行不同的线程任务操作。

二、线程安全
2.1、线程安全
线程安全问题：
　　主要是由全局变量即静态变量引起的。若每个线程对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说这个全局变量是线程安全的。若有多个线程同时执行写操作，一般需要考虑线程同步，否则的话可能影响线程安全。

2.2、线程同步
多个线程访问同一资源时，且多个线程中对资源有写的操作，容易出现线程安全问题。
java中提供同步机制synchronized来解决：
同步操作方式：
　　1、同步代码块
　　2、同步方法
　　3、锁机制
线程任务安全：
　　在于维护好共享资源    synchronized    降低执行效率。
　　将synchronized中的代码变成一个原子性的操作。==>比如将卖票这个动作加锁。

2.3、同步代码块
同步代码块：
　　synchronized关键字可以使用在方法只能怪的某个区块中，表示对这个区块的资源实行互斥访问。
语法：

synchronized(同步锁){      需要同步操作的代码 }

同步锁：
对象的同步锁只是一个概念，可以想象为在对象上标记了一个锁。
　　1、锁对象，可以是任意 对象。
　　2、多个线程对象，要使用同一把锁。
注意：
在任何时候,最多允许一个线程拥有同步锁，谁拿到锁就进入代码块，其他的线程只能在外等着 (BLOCKED)。


2.4、同步方法
同步方法：
　　使用synchronized修饰的方法，叫做同步方法。保证A线程在执行该方法时，其他县城只能在方法外等着。
语法：

public synchronized void method(){     可能会产生线程安全问题的代码   }

同步锁是谁？
　　对于非static方法，同步锁就是this。
　　对于static方法，同步锁是当前使用方法所在类的字节码对象(类名.class)。

2.5、Lock锁
java.util.concurrent.locks.Lock 锁机制，提供了比synchronized代码快快和synchronized方法更广泛的锁定操作。同步代码块和同步方法具有的功能Lock都有，除此之外更加强大更加面向对象。

Lock锁也称同步锁，加锁与释放锁方法化了：
　　public void lock()：加同步锁。 
　　public void unlock()：释放同步锁。

线程状态
java.lang.Thread.State 这个枚举类中给出了六种线程状态。==>怎么使用内部类(枚举类型)？
线程的线程状态/生命周期:

 3.1、线程状态概述

主要研究线程从Runnable(可运行)与非运行状态的转换。

3.2、Timed Waiting(计时等待)
　　1、进入TIMED_WAITING状态的一种常见清醒时调用sleep，单独的线程也可以调用，不一定需要有协作关系。
　　2、为了让其他线程有机会执行，可以将Thread.sleep()的调用放线程run()之内。
　　3、sleep与锁无关，线程睡眠到期自动苏醒，并返回到Runnable（可运行）状态。 
注意：
　　sleep()中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此，sleep()方法不能保证该线程睡眠到期后就开始立刻执行。

3.3、BLOCKED(锁阻塞)
　　一个正在阻塞等待一个监视器锁（锁对象）的线程处于这一状态。 

3.4、Waiting(无限等待)
　　一个正在无限期等待另一个线程执行一个特别的（唤醒）动作的线程处于这一状态。
　　waiting状态并不是一个线程的操作，它体现的是多个线程间的通信，可以理解为多个线程之间的协作关系， 多个线程会争取锁，同时相互之间又存在协作关系。