暑期学习：自学java第二十八天

第十六章笔记整理
1.进程与线程：进程是系统资源分配的基本单位，拥有独立内存。线程是进程的执行单元，共享进程资源，创建和切换开销更小。
1.创建线程的三种方式：
继承Thread类：重写run()方法，通过start()启动。缺点是Java单继承限制，且线程间不易共享实例变量。
实现Runnable接口：实现run()方法，将实例作为Thread的target。优点是避免了单继承局限，适合多个线程处理同一份资源。
实现Callable接口：实现call()方法，配合FutureTask使用。优点是call()方法可以有返回值，并且可以声明抛出异常。
2.线程生命周期：包含新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)五种状态。

2.线程控制与同步
1.线程控制方法：
join()：等待指定线程终止。
后台线程(Daemon)：为其他线程提供服务，当所有前台线程死亡后自动结束。
sleep()：使当前线程暂停指定时间，进入阻塞状态，但不释放锁。
yield()：使当前线程暂停，转入就绪状态，让出CPU给同优先级或更高优先级的线程。
2.线程同步：为解决多线程并发访问共享资源导致的数据安全问题。
同步代码块：使用synchronized(obj)，obj作为同步监视器（锁）。
同步方法：使用synchronized修饰方法，实例方法的锁是this。
同步锁(Lock)：Java 5引入的ReentrantLock，需要显式地加锁lock()和释放锁unlock()，比synchronized更灵活。
死锁：两个或多个线程互相等待对方释放锁，导致程序僵持。

3.线程通信与高级特性
1.线程通信：
传统方式：使用Object类的wait()、notify()、notifyAll()方法，必须在同步代码块或方法中调用。
Condition控制：配合Lock使用，提供await()、signal()、signalAll()方法，功能更强大。
阻塞队列(BlockingQueue)：如ArrayBlockingQueue，当队列满时生产者线程阻塞，队列空时消费者线程阻塞。
2.线程池(ThreadPool)：避免频繁创建和销毁线程的开销，提高性能。
Executors工厂类：提供newFixedThreadPool（固定大小）、newCachedThreadPool（可缓存）等方法创建线程池。
ForkJoinPool：用于并行执行任务，采用“工作窃取”算法，适合将大任务拆分成小任务并行计算。
3.线程相关类：
ThreadLocal：为每个线程提供变量的独立副本，实现线程间的数据隔离。
线程安全集合：java.util.concurrent包下的集合类，如ConcurrentHashMap（支持高并发写入）、CopyOnWriteArrayList（读操作无锁，适合读多写少场景）。