無線&移動互聯網技術研發

線程：是指進程中的一個執行流程。換言之：一個程序不同的執行路徑
進程：實際是靜態文件，所以說進程是個靜態概念，實際運行的都是線程。

多線程：在同一個應用程序中有多個順序流同時執行
多進程：在操作系統中能同時運行多個任務（程序)

線程與進程的區別：每個進程都需要操作系統為其分配獨立的內存地址空間，而同一進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存和系統資源。

請先理解下面這句話：一個進程是一個正運行的應用程序的實例 。它由兩個部分組成：一個是操作系統用來管理這個進程的內核對象。另一個是這個進程擁有的地址空間。從執行角度方面看，一個進程由一個或多個線程組成。一個線程是一個執行單元，它控制CPU執行進程中某一段代碼段。一個線程可以訪問這個進程中所有的地址空間和資源。一個進程最少包括一個線程來執行代碼，這個線程又叫做主線程。 　線程除了能夠訪問進程的資源外，每個線程還擁有自己的棧


創建線程有兩種方式，如下：
1、 擴展java.lang.Thread類，重載run
2、 實現Runnable接口，重寫run
Thread類代表線程類，它的兩個最主要的方法是：
run()——包含線程運行時所執行的代碼（線程體）
start()——用于啟動線程


一個線程只能被啟動一次。第二次啟動時將會拋出java.lang.IllegalThreadExcetpion異常

在同一個時間點，一個CPU只支持一個線程

真正的多線程只存在與多CPU

所以說但CPU操作系統只能說支持多線程

               

兩種線程模式
協作式:一個線程保留對處理器的控制直到它自己決定放棄 
             a.速度快、代價低 
             b.用戶編程非常麻煩 
搶先式:系統可以任意的從線程中奪回對CPU的控制權，再把控制權分給其它的線程 。
             a.兩次切換之間的時間間隔就叫做時間片 
             b.效率不如協作式高 ，OS核心必須負責管理線程 
             c.簡化編程，而且使程序更加可靠
多數線程的調度是搶先式的

同一個線程類，可new出兩個線程對象




線程：是指進程中的一個執行流程。
線程與進程的區別：每個進程都需要操作系統為其分配獨立的內存地址空間，而同一進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存和系統資源。


如何創建一個線程？

創建線程有兩種方式，如下：
1、 擴展java.lang.Thread類
2、 實現Runnable接口
Thread類代表線程類，它的兩個最主要的方法是：
run()——包含線程運行時所執行的代碼
Start()——用于啟動線程

一個線程只能被啟動一次。第二次啟動時將會拋出java.lang.IllegalThreadExcetpion異常

線程間狀態的轉換（如圖示）

新建狀態：用new語句創建的線程對象處于新建狀態，此時它和其它的java對象一樣，僅僅在堆中被分配了內存
就緒狀態：當一個線程創建了以后，其他的線程調用了它的start()方法，該線程就進入了就緒狀態。處于這個狀態的線程位于可運行池中，等待獲得CPU的使用權
運行狀態：處于這個狀態的線程占用CPU,執行程序的代碼
阻塞狀態：當線程處于阻塞狀態時，java虛擬機不會給線程分配CPU，直到線程重新進入就緒狀態，它才有機會轉到運行狀態。
阻塞狀態分為三種情況：
1、 位于對象等待池中的阻塞狀態：當線程運行時，如果執行了某個對象的wait()方法，java虛擬機就回把線程放到這個對象的等待池中
2、 位于對象鎖中的阻塞狀態，當線程處于運行狀態時，試圖獲得某個對象的同步鎖時，如果該對象的同步鎖已經被其他的線程占用，JVM就會把這個線程放到這個對象的瑣池中。
3、 其它的阻塞狀態：當前線程執行了sleep()方法，或者調用了其它線程的join()方法，或者發出了I/O請求時，就會進入這個狀態中。

死亡狀態：當線程退出了run()方法，就進入了死亡狀態，該線程結束了生命周期。
或者正常退出
或者遇到異常退出
Thread類的isAlive()方法判斷一個線程是否活著，當線程處于死亡狀態或者新建狀態時，該方法返回false,在其余的狀態下，該方法返回true.

線程調度
線程調度模型：分時調度模型和搶占式調度模型
JVM采用搶占式調度模型。
所謂的多線程的并發運行，其實是指宏觀上看，各個線程輪流獲得CPU的使用權，分別執行各自的任務。
（線程的調度不是跨平臺，它不僅取決于java虛擬機，它還依賴于操作系統）

如果希望明確地讓一個線程給另外一個線程運行的機會，可以采取以下的辦法之一
1、 調整各個線程的優先級
2、 讓處于運行狀態的線程調用Thread.sleep()方法
3、 讓處于運行狀態的線程調用Thread.yield()方法
4、 讓處于運行狀態的線程調用另一個線程的join()方法

調整各個線程的優先級
Thread類的setPriority(int)和getPriority()方法分別用來設置優先級和讀取優先級。
如果希望程序能夠移值到各個操作系統中，應該確保在設置線程的優先級時，只使用MAX_PRIORITY、NORM_PRIORITY、MIN_PRIORITY這3個優先級。

線程睡眠：當線程在運行中執行了sleep()方法時，它就會放棄CPU，轉到阻塞狀態。
線程讓步：當線程在運行中執行了Thread類的yield()靜態方法時，如果此時具有相同優先級的其它線程處于就緒狀態，那么yield()方法將把當前運行的線程放到運行池中并使另一個線程運行。如果沒有相同優先級的可運行線程，則yield()方法什么也不做。
Sleep()方法和yield()方法都是Thread類的靜態方法，都會使當前處于運行狀態的線程放棄CPU，把運行機會讓給別的線程，兩者的區別在于：
1、sleep()方法會給其他線程運行的機會，而不考慮其他線程的優先級，因此會給較低線程一個運行的機會；yield()方法只會給相同優先級或者更高優先級的線程一個運行的機會。
2、當線程執行了sleep(long millis)方法后，將轉到阻塞狀態，參數millis指定睡眠時間；當線程執行了yield()方法后，將轉到就緒狀態。
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

等待其它線程的結束：join()
當前運行的線程可以調用另一個線程的 join()方法，當前運行的線程將轉到阻塞狀態，直到另一個線程運行結束，它才恢復運行。

定時器Timer:在JDK的java.util包中提供了一個實用類Timer, 它能夠定時執行特定的任務。

線程的同步
原子操作：根據Java規范，對于基本類型的賦值或者返回值操作，是原子操作。但這里的基本數據類型不包括long和double, 因為JVM看到的基本存儲單位是32位，而long 和double都要用64位來表示。所以無法在一個時鐘周期內完成。

自增操作（++）不是原子操作，因為它涉及到一次讀和一次寫。

原子操作：由一組相關的操作完成，這些操作可能會操縱與其它的線程共享的資源，為了保證得到正確的運算結果，一個線程在執行原子操作其間，應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：為了保證每個線程能夠正常執行原子操作，Java引入了同步機制，具體的做法是在代表原子操作的程序代碼前加上synchronized標記，這樣的代碼被稱為同步代碼塊。

同步鎖：每個JAVA對象都有且只有一個同步鎖，在任何時刻，最多只允許一個線程擁有這把鎖。

當一個線程試圖訪問帶有synchronized(this)標記的代碼塊時，必須獲得 this關鍵字引用的對象的鎖，在以下的兩種情況下，本線程有著不同的命運。
1、 假如這個鎖已經被其它的線程占用，JVM就會把這個線程放到本對象的鎖池中。本線程進入阻塞狀態。鎖池中可能有很多的線程，等到其他的線程釋放了鎖，JVM就會從鎖池中隨機取出一個線程，使這個線程擁有鎖，并且轉到就緒狀態。
2、 假如這個鎖沒有被其他線程占用，本線程會獲得這把鎖，開始執行同步代碼塊。
（一般情況下在執行同步代碼塊時不會釋放同步鎖，但也有特殊情況會釋放對象鎖
如在執行同步代碼塊時，遇到異常而導致線程終止，鎖會被釋放；在執行代碼塊時，執行了鎖所屬對象的wait()方法，這個線程會釋放對象鎖，進入對象的等待池中）

線程同步的特征：
1、 如果一個同步代碼塊和非同步代碼塊同時操作共享資源，仍然會造成對共享資源的競爭。因為當一個線程執行一個對象的同步代碼塊時，其他的線程仍然可以執行對象的非同步代碼塊。（所謂的線程之間保持同步，是指不同的線程在執行同一個對象的同步代碼塊時，因為要獲得對象的同步鎖而互相牽制）
2、 每個對象都有唯一的同步鎖
3、 在靜態方法前面可以使用synchronized修飾符。
4、 當一個線程開始執行同步代碼塊時，并不意味著必須以不間斷的方式運行，進入同步代碼塊的線程可以執行Thread.sleep()或者執行Thread.yield()方法，此時它并不釋放對象鎖，只是把運行的機會讓給其他的線程。
5、 Synchronized聲明不會被繼承，如果一個用synchronized修飾的方法被子類覆蓋，那么子類中這個方法不在保持同步，除非用synchronized修飾。

線程安全的類：
1、 這個類的對象可以同時被多個線程安全的訪問。
2、 每個線程都能正常的執行原子操作，得到正確的結果。
3、 在每個線程的原子操作都完成后，對象處于邏輯上合理的狀態。

釋放對象的鎖：
1、 執行完同步代碼塊就會釋放對象的鎖
2、 在執行同步代碼塊的過程中，遇到異常而導致線程終止，鎖也會被釋放
3、 在執行同步代碼塊的過程中，執行了鎖所屬對象的wait()方法，這個線程會釋放對象鎖，進入對象的等待池。

死鎖
當一個線程等待由另一個線程持有的鎖，而后者正在等待已被第一個線程持有的鎖時，就會發生死鎖。JVM不監測也不試圖避免這種情況，因此保證不發生死鎖就成了程序員的責任。

如何避免死鎖
一個通用的經驗法則是：當幾個線程都要訪問共享資源A、B、C 時，保證每個線程都按照同樣的順序去訪問他們。

線程通信
Java.lang.Object類中提供了兩個用于線程通信的方法
1、 wait():執行了該方法的線程釋放對象的鎖，JVM會把該線程放到對象的等待池中。該線程等待其它線程喚醒
2、 notify():執行該方法的線程喚醒在對象的等待池中等待的一個線程，JVM從對象的等待池中隨機選擇一個線程，把它轉到對象的鎖池中。