2018-01-16

java的多线程

神之双手，从不留痕。我们至今不知道他的存在，但他却操控着一些微妙的连锁反应，从而影响着这个世界的进程。

进程(ps)与线程(thread)

• 进程：正在运行的程序，是系统进行资源分配的独立单位
• 线程：进程的执行路径，调度和执行的单位，单个路径单线程，多个路径多线程

本质区别：每个进程拥有自己的一套变量，而线程只是共享数据。

多进程的意义：提高CPU的使用率

多线程的意义：提高应用程序的效率

线程

线程的五大状态

• 新建状态：创建线程对象

• 待运行：线程调用start()之后，有执行的资格，没有执行权

• 运行：获得cpu的执行权（当加锁保证线程安全时会进入锁池等待获取锁，即同步阻塞）

• 阻塞： ①等待阻塞：Object的wait()方法调用后， 进入等待队列，唤醒后进入锁池，获得锁后又回到待运行状态

  ​ ②同步阻塞：争抢cpu使用权，没抢到手，进入锁池等待获得锁

  ​ ③其他阻塞：如sleep()，join()，时间结束后进入待运行状态

• 死亡：run，main执行结束，或因异常退出

线程的两种调度模型

• 分时调度模型：所有线程轮流使用CPU的使用全，平均分配每个线程占用cpu的时间
• 抢占式调度模型（java采用）：优先级最高为10，最低为1，多个抢占，一个运行

start()方法和run()方法的区别

• run()方法仅仅是封装线程执行的代码，直接调用是普通方法
• start()方法是启动线程，由java去调用run()方法

线程终止的两大原因

• 当线程的run()执行方法体中最后一条语句后，并经由return语句返回时
• 出现没有捕获的异常时，线程将终止

产生线程安全问题

1. 是否是多线程环境
2. 是否有共享数据
3. 是否有多条语句操作共享数据

以上三个问题同时出现会出现线程安全问题。解决方案通常为把多个语句操作共享数据的代码给锁起来，让任意时刻只有一个线程执行即可。

线程间的协作

• wait()
• notify()
• notifyAll()

wait()与sleep()的区别

• sleep()来自Thread类，wait()来自Object类
• 调用sleep()方法的过程中，线程不会释放对象锁。而调用wait()方法线程会释放对象锁
• sleep()睡眠后不出让系统资源，wait()让出系统资源其他线程可以占用CPU
• sleep(milliseconds)需要指定一个睡眠时间，时间一到会自动唤醒

相同点

1. 在多线程环境下调用可阻塞指定的秒数，并返回
2. 两者都可以调用interrupt()方法打断线程的暂停状态

不同点

1. 每个对象都有一个锁来控制同步访问，Stnchronizad关键字可以和对象的锁交互，来实现线程的同步。sleep()方法没有释放锁，而wait()释放了锁，使得其他线程可以使用同步控制块或者方法
2. wait()。notify()，notifyAll()只能在同步方法或者同步控制块中使用，而sleep()可以在任何地方使用
3. sleep()必须捕获异常，而wait()，notify，notifyAll不需要捕获异常
4. sleep()是线程类Thread的方法，调用会暂停此线程指定的时间，但监控依然保持，不会释放对象锁，到时间自动恢复
5. wait()是Object的方法，调用会放弃对象锁，进入等待队列，待调用notify唤醒指定的线程或者notifyAll唤醒所有线程，才会进入锁池，当获得对象锁，进入运行状态

参考

1. http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html
2. http://www.cnblogs.com/way_testlife/archive/2011/04/16/2018312.html

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