為什麽使用多線程

• 進程之間不能共享內存，但線程之間共享內存很容易

• 系統創建進程需要為該進程重新分配系統資源，但創建線程代價小得多，因此使用多線程來實現多任務並發比多進程的效率高

• JAVA內置了多線程功能支持，而不是單純的作為底層操作系統的調度方式，從而簡化了JAVA的多線程編程

線程的創建

• 繼承Thread類（可直接使用this關鍵字獲得當前對象,多個線程無法共享線程類的實例變量）

• 實現Runnable接口（必須使用Thread.currentThread()方法，多個線程可以共享線程類的實例變量)

• 使用Callable和Future創建線程(call()方法作為線程執行體，可以有返回值去，可以聲明拋出異常）

線程的生命周期

• 新建（New）--使用new關鍵詞新建一個線程

• 就緒（Runnable）--調用start()方法

• 運行（Running)--處於就緒狀態的線程獲得CPU，開始執行run()方法體

• 阻塞（Blocked）
  線程調用sleep()方法主動放棄所占用的處理器資源
  線程調用了一個阻塞式的IO方法
  線程試圖獲得一個同步監視器，但該監視器被其他線程所持有
  線程在等待某個通知
  程序調用了線程的suspend()方法將該線程掛起（容易導致死鎖）

• 死亡（Dead）
  run()方法或call()方法執行完成，線程正常結束
  線程拋出一個未捕獲的異常
  直接調用該線程的stop()方法來結束該線程（容易導致死鎖）

控制線程

• join()

  方法--當某個程序執行流中調用其他程序的join()方法時，調用線程被阻塞，直到join()方法加入的join線程執行完為止

• setDemon()方法--將指定線程設置為守護線程

• sleep()方法--暫停線程的執行，並進入阻塞狀態

• yield()方法--暫停線程的執行，並進入就緒狀態

• setPriority()方法--改變線程的優先級，讓優先級高的線程獲得更多的執行機會

線程同步

• 同步代碼塊(同步監視器為obj)
  synchronized(obj){ ... }

• 同步方法(同步監視器為this)
  public synchronized void draw{ }

• 同步鎖（Lock）

  //定義鎖對象private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//加鎖lock.lock();//釋放鎖lock.unlock();

• 釋放同步監視器的鎖定

1. 當前線程的同步方法，同步代碼塊執行結束

2. 當前線程在同步方法，同步代碼塊遇到break,return終止了繼續執行

3. 當前線程在同步方法，同步代碼塊出現未處理的異常

4. 當前線程執行同步方法，同步代碼塊時執行了同步監視器對象的wait()方法

• 不釋放同步監視器的情況

1. 線程執行同步方法，同步代碼塊時，程序調用Thread.sleep()，Thread.yield()方法來暫停當前線程的執行

2. 線程執行同步代碼塊時，其他線程調用了該線程的suspend()方法將該線程掛起

線程通信

• 傳統的線程通信
  對於使用synchronized修飾的同步方法或代碼塊，借助Object類提供的wait(),notify(),notifyAll()方法

• 使用Condition控制線程通信
  如果程序顯式使用Lock對象保證同步，則使用Condition對象的await(),signal(),signalAll()來控制程序的協調運行

• 使用阻塞隊列（BlockingQueue）控制線程通信
  BlockingQueue接口：put()方法嘗試把元素放入隊列中，入托隊列元素已滿，則阻塞該線程，take()方法嘗試從隊列頭部去取出元素，如果隊列元素已空，則阻塞該線程

線程池

• Executors工廠類來產生線程池

  //返回ExecutorService對象的方法newCachedThreadPool()
  newFixedThreadPool(int nThreads)
  newSingleThreadExecutor()//返回ScheduleExecutorService線程池的方法newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
  newSingleThreadScheduledExecutor()//生成work stealing池，相當於後臺線程池ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism)ExecutorService newWorkStealingPool()

• 創建Runnable或者Callable實現類的實例

• 調用ExecutorService對象的submit()方法來提交Runnable或者Callable實例

• 調用ExecutorService對象的shutdown()方法關閉線程池

• ForkJoinPool--充分利用多核CPU

1. 創建ForkJoinPool實例

2. 創建有繼承了返回值的RecursiveTask或無返回值的RecursiveAction實例

3. 調用ForkJoinPool的submit(ForkJoinTask task)或submit(ForkJoinAction action)方法來執行指定任務

   線程相關類

• ThreadLocal類
  隔離多個線程的數據共享，從根本上避免多個線程之間對共享資源的競爭

• 包裝線程不安全的集合類
  使用Collections提供的類方法包裝

• 線程安全的集合類

1. 以Concurrent開頭的集合類

2. 以CopyOnWrite開頭的集合類

JAVA多線程入門