線程概念
線程：是指進(jìn)程中的一個(gè)執(zhí)行流程。
線程與進(jìn)程的區(qū)別：每個(gè)進(jìn)程都需要操作系統(tǒng)為其分配獨(dú)立的內(nèi)存地址空間，而同一進(jìn)程中的所有線程在同一塊地址空間中工作，這些線程可以共享同一塊內(nèi)存和系統(tǒng)資源。
如何創(chuàng)建一個(gè)線程？
創(chuàng)建線程有兩種方式，如下：
1、 擴(kuò)展java.lang.Thread類
2、 實(shí)現(xiàn)Runnable接口
Thread類代表線程類，它的兩個(gè)最主要的方法是：
run()——包含線程運(yùn)行時(shí)所執(zhí)行的代碼
Start()——用于啟動(dòng)線程
一個(gè)線程被創(chuàng)建后只能被啟動(dòng)一次。第二次啟動(dòng)時(shí)將會(huì)拋出java.lang.IllegalThreadExcetpion異常
線程間狀態(tài)的轉(zhuǎn)換
新建狀態(tài)：用new語句創(chuàng)建的線程對(duì)象處于新建狀態(tài)，此時(shí)它和其它的java對(duì)象一樣，僅僅在堆中被分配了內(nèi)存
就緒狀態(tài)：當(dāng)一個(gè)線程創(chuàng)建了以后，其他的線程調(diào)用了它的start()方法，該線程就進(jìn)入了就緒狀態(tài)。處于這個(gè)狀態(tài)的線程位于可運(yùn)行池中，等待獲得CPU的使用權(quán)
運(yùn)行狀態(tài)：處于這個(gè)狀態(tài)的線程占用CPU,執(zhí)行程序的代碼
阻塞狀態(tài)：當(dāng)線程處于阻塞狀態(tài)時(shí)，java虛擬機(jī)不會(huì)給線程分配CPU，直到線程重新進(jìn)入就緒狀態(tài)，它才有機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到運(yùn)行狀態(tài)。
阻塞狀態(tài)分為三種情況：
1、 位于對(duì)象等待池中的阻塞狀態(tài)：當(dāng)線程運(yùn)行時(shí)，如果執(zhí)行了某個(gè)對(duì)象的wait()方法，java虛擬機(jī)就回把線程放到這個(gè)對(duì)象的等待池中
2、 位于對(duì)象鎖中的阻塞狀態(tài)，當(dāng)線程處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，試圖獲得某個(gè)對(duì)象的同步鎖時(shí)，如果該對(duì)象的同步鎖已經(jīng)被其他的線程占用，JVM就會(huì)把這個(gè)線程放到這個(gè)對(duì)象的瑣池中。
3、 其它的阻塞狀態(tài)：
- 當(dāng)前線程執(zhí)行了sleep()方法
- 調(diào)用了其它線程的join()方法
- 發(fā)出了I/O請(qǐng)求時(shí)
死亡狀態(tài)：當(dāng)線程退出了run()方法，就進(jìn)入了死亡狀態(tài)，該線程結(jié)束了生命周期。
或者正常退出
或者遇到異常退出
Thread類的isAlive()方法判斷一個(gè)線程是否活著，當(dāng)線程處于死亡狀態(tài)或者新建狀態(tài)時(shí)，該方法返回false,在其余的狀態(tài)下，該方法返回true.
線程調(diào)度
線程調(diào)度模型：分時(shí)調(diào)度模型和搶占式調(diào)度模型
JVM采用搶占式調(diào)度模型。
所謂的多線程的并發(fā)運(yùn)行，其實(shí)是指宏觀上看，各個(gè)線程輪流獲得CPU的使用權(quán)，分別執(zhí)行各自的任務(wù)。
（線程的調(diào)度不是跨平臺(tái)，它不僅取決于java虛擬機(jī)，它還依賴于操作系統(tǒng)）
如果希望明確地讓一個(gè)線程給另外一個(gè)線程運(yùn)行的機(jī)會(huì)，可以采取以下的辦法之一
1、 調(diào)整各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)
2、 讓處于運(yùn)行狀態(tài)的線程調(diào)用Thread.sleep()方法
3、 讓處于運(yùn)行狀態(tài)的線程調(diào)用Thread.yield()方法
4、 讓處于運(yùn)行狀態(tài)的線程調(diào)用另一個(gè)線程的join()方法
調(diào)整各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)
Thread類的setPriority(int)和getPriority()方法分別用來設(shè)置優(yōu)先級(jí)和讀取優(yōu)先級(jí)。
如果希望程序能夠移值到各個(gè)操作系統(tǒng)中，應(yīng)該確保在設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)時(shí)，只使用MAX_PRIORITY、NORM_PRIORITY、MIN_PRIORITY這3個(gè)優(yōu)先級(jí)。
線程睡眠：當(dāng)線程在運(yùn)行中執(zhí)行了sleep()方法時(shí)，它就會(huì)放棄CPU，轉(zhuǎn)到阻塞狀態(tài)。
線程讓步：當(dāng)線程在運(yùn)行中執(zhí)行了Thread類的yield()靜態(tài)方法時(shí)，如果此時(shí)具有相同優(yōu)先級(jí)的其它線程處于就緒狀態(tài)，那么yield()方法將把當(dāng)前運(yùn)行的線程放到運(yùn)行池中并使另一個(gè)線程運(yùn)行。如果沒有相同優(yōu)先級(jí)的可運(yùn)行線程，則yield()方法什么也不做。
Sleep()方法和yield()方法都是Thread類的靜態(tài)方法，都會(huì)使當(dāng)前處于運(yùn)行狀態(tài)的線程放棄CPU，把運(yùn)行機(jī)會(huì)讓給別的線程，兩者的區(qū)別在于：
1、sleep()方法會(huì)給其他線程運(yùn)行的機(jī)會(huì)，而不考慮其他線程的優(yōu)先級(jí)，因此會(huì)給較低線程一個(gè)運(yùn)行的機(jī)會(huì)；yield()方法只會(huì)給相同優(yōu)先級(jí)或者更高優(yōu)先級(jí)的線程一個(gè)運(yùn)行的機(jī)會(huì)。
2、當(dāng)線程執(zhí)行了sleep(long millis)方法后，將轉(zhuǎn)到阻塞狀態(tài)，參數(shù)millis指定睡眠時(shí)間；當(dāng)線程執(zhí)行了yield()方法后，將轉(zhuǎn)到就緒狀態(tài)。
3、sleep()方法聲明拋出InterruptedException異常，而yield()方法沒有聲明拋出任何異常
4、sleep()方法比yield()方法具有更好的移植性
等待其它線程的結(jié)束：join()
當(dāng)前運(yùn)行的線程可以調(diào)用另一個(gè)線程的 join()方法，當(dāng)前運(yùn)行的線程將轉(zhuǎn)到阻塞狀態(tài)，直到另一個(gè)線程運(yùn)行結(jié)束，它才恢復(fù)運(yùn)行。
定時(shí)器Timer:在JDK的java.util包中提供了一個(gè)實(shí)用類Timer, 它能夠定時(shí)執(zhí)行特定的任務(wù)。
線程的同步
原子操作：根據(jù)Java規(guī)范，對(duì)于基本類型的賦值或者返回值操作，是原子操作。但這里的基本數(shù)據(jù)類型不包括long和double, 因?yàn)镴VM看到的基本存儲(chǔ)單位是32位，而long 和double都要用64位來表示。所以無法在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成。
自增操作（++）不是原子操作，因?yàn)樗婕暗揭淮巫x和一次寫。
原子操作：由一組相關(guān)的操作完成，這些操作可能會(huì)操縱與其它的線程共享的資源，為了保證得到正確的運(yùn)算結(jié)果，一個(gè)線程在執(zhí)行原子操作其間，應(yīng)該采取其他的措施使得其他的線程不能操縱共享資源。
同步代碼塊：為了保證每個(gè)線程能夠正常執(zhí)行原子操作，Java引入了同步機(jī)制，具體的做法是在代表原子操作的程序代碼前加上synchronized標(biāo)記，這樣的代碼被稱為同步代碼塊。
同步鎖：每個(gè)JAVA對(duì)象都有且只有一個(gè)同步鎖，在任何時(shí)刻，最多只允許一個(gè)線程擁有這把鎖。
當(dāng)一個(gè)線程試圖訪問帶有synchronized(this)標(biāo)記的代碼塊時(shí)，必須獲得 this關(guān)鍵字引用的對(duì)象的鎖，在以下的兩種情況下，本線程有著不同的命運(yùn)。
1、 假如這個(gè)鎖已經(jīng)被其它的線程占用，JVM就會(huì)把這個(gè)線程放到本對(duì)象的鎖池中。本線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)。鎖池中可能有很多的線程，等到其他的線程釋放了鎖，JVM就會(huì)從鎖池中隨機(jī)取出一個(gè)線程，使這個(gè)線程擁有鎖，并且轉(zhuǎn)到就緒狀態(tài)。
2、 假如這個(gè)鎖沒有被其他線程占用，本線程會(huì)獲得這把鎖，開始執(zhí)行同步代碼塊。
（一般情況下在執(zhí)行同步代碼塊時(shí)不會(huì)釋放同步鎖，但也有特殊情況會(huì)釋放對(duì)象鎖
如在執(zhí)行同步代碼塊時(shí)，遇到異常而導(dǎo)致線程終止，鎖會(huì)被釋放；在執(zhí)行代碼塊時(shí)，執(zhí)行了鎖所屬對(duì)象的wait()方法，這個(gè)線程會(huì)釋放對(duì)象鎖，進(jìn)入對(duì)象的等待池中）
線程同步的特征：
1、 如果一個(gè)同步代碼塊和非同步代碼塊同時(shí)操作共享資源，仍然會(huì)造成對(duì)共享資源的競爭。因?yàn)楫?dāng)一個(gè)線程執(zhí)行一個(gè)對(duì)象的同步代碼塊時(shí)，其他的線程仍然可以執(zhí)行對(duì) 象的非同步代碼塊。（所謂的線程之間保持同步，是指不同的線程在執(zhí)行同一個(gè)對(duì)象的同步代碼塊時(shí)，因?yàn)橐@得對(duì)象的同步鎖而互相牽制）
2、 每個(gè)對(duì)象都有唯一的同步鎖
3、 在靜態(tài)方法前面可以使用synchronized修飾符。
4、 當(dāng)一個(gè)線程開始執(zhí)行同步代碼塊時(shí)，并不意味著必須以不間斷的方式運(yùn)行，進(jìn)入同步代碼塊的線程可以執(zhí)行Thread.sleep()或者執(zhí)行Thread.yield()方法，此時(shí)它并不釋放對(duì)象鎖，只是把運(yùn)行的機(jī)會(huì)讓給其他的線程。
5、 Synchronized聲明不會(huì)被繼承，如果一個(gè)用synchronized修飾的方法被子類覆蓋，那么子類中這個(gè)方法不在保持同步，除非用synchronized修飾。
線程安全的類：
1、 這個(gè)類的對(duì)象可以同時(shí)被多個(gè)線程安全的訪問。
2、 每個(gè)線程都能正常的執(zhí)行原子操作，得到正確的結(jié)果。
3、 在每個(gè)線程的原子操作都完成后，對(duì)象處于邏輯上合理的狀態(tài)。
釋放對(duì)象的鎖：
1、 執(zhí)行完同步代碼塊就會(huì)釋放對(duì)象的鎖
2、 在執(zhí)行同步代碼塊的過程中，遇到異常而導(dǎo)致線程終止，鎖也會(huì)被釋放
3、 在執(zhí)行同步代碼塊的過程中，執(zhí)行了鎖所屬對(duì)象的wait()方法，這個(gè)線程會(huì)釋放對(duì)象鎖，進(jìn)入對(duì)象的等待池。
死鎖
當(dāng)一個(gè)線程等待由另一個(gè)線程持有的鎖，而后者正在等待已被第一個(gè)線程持有的鎖時(shí)，就會(huì)發(fā)生死鎖。JVM不監(jiān)測也不試圖避免這種情況，因此保證不發(fā)生死鎖就成了程序員的責(zé)任。
如何避免死鎖
一個(gè)通用的經(jīng)驗(yàn)法則是：當(dāng)幾個(gè)線程都要訪問共享資源A、B、C 時(shí)，保證每個(gè)線程都按照同樣的順序去訪問他們。
線程通信
Java.lang.Object類中提供了兩個(gè)用于線程通信的方法
1、 wait():執(zhí)行了該方法的線程釋放對(duì)象的鎖，JVM會(huì)把該線程放到對(duì)象的等待池中。該線程等待其它線程喚醒
2、 notify():執(zhí)行該方法的線程喚醒在對(duì)象的等待池中等待的一個(gè)線程，JVM從對(duì)象的等待池中隨機(jī)選擇一個(gè)線程，把它轉(zhuǎn)到對(duì)象的鎖池中。