一、概念
- 房子相当于进程Process，本身无法做什么。里面住了很多人，就相当于线程Thread，共享这个房子的资源。但是，厕所一次只能进一个人，进去的人会上锁。厨房只能进去有限的人，会在门口放几把钥匙，进去的人会取一把，出来时再放回去。钥匙取完时，其它人只能在门口等着。参考
进程与线程通俗理解
多线程还是多进程的选择及区别
java线程安全总结 - jvm的可见性：当一个共享变量在多个线程工作内存中都存在副本时，如果一个线程修改了这个共享变量，其他线程能够看到这个修改后的值，即可见性。
- jvm的有序性：假如有个共享变量x，线程a执行x=x+1，线程b执行x=x-1。
a的执行顺序：
1 从主存中读取变量x副本到工作内存
2 给x加1
3 将x加1后的值写回主 存
b的执行顺序：
1 从主存中读取变量x副本到工作内存
2 给x减1
3 将x减1后的值写回主存
实际上顺序有可能是这样的：
1：线程a从主存读取x副本到工作内存，工作内存中x值为10
2：线程b从主存读取x副本到工作内存，工作内存中x值为10
3：线程a将工作内存中x加1，工作内存中x值为11
4：线程a将x提交主存中，主存中x为11
5：线程b将工作内存中x值减1，工作内存中x值为9
6：线程b将x提交到中主存中，主存中x为9
synchronized关键字可以保障一个线程计算时，共享变量处于上锁状态：
1 获得同步锁
2 清空工作内存
3 从主存拷贝变量副本到工作内存
4 对这些变量计算
5 将变量从工作内存写回到主存
6 释放锁
volatile关键字，开销比synchronized要小，但是它只能保证可见性，无法保证有序性。volatile会直接操作主存，没有线程对工作内存和主存同步。比较适合直接给共享变量赋值这种操作。
以下参考Java线程同步：synchronized锁住的是代码还是对象
在Java中，synchronized关键字是用来控制线程同步的，就是在多线程的环境下，控制synchronized代码段不被多个线程同时执行。synchronized既可以加在一段代码上，也可以加在方法上。
关键是，不要认为给方法或者代码段加上synchronized就万事大吉，看下面一段代码：
class Sync {
public synchronized void test() {
System.out.println("test开始..");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("test结束..");
}
}
class MyThread extends Thread {
public void run() {
Sync sync = new Sync();
sync.test();
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Thread thread = new MyThread();
thread.start();
}
}
}
运行结果：
test开始..
test开始..
test开始..
test结束..
test结束..
test结束..
可以看出来，上面的程序起了三个线程，同时运行Sync类中的test()方法，虽然test()方法加上了synchronized，但是还是同时运行起来，貌似synchronized没起作用。
将test()方法上的synchronized去掉，在方法内部加上synchronized(this)：
public void test() {
synchronized(this){
System.out.println("test开始..");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("test结束..");
}
}
运行结果：
test开始..
test开始..
test开始..
test结束..
test结束..
test结束..
一切还是这么平静，没有看到synchronized起到作用。
实际上，synchronized(this)以及非static的synchronized方法（至于static synchronized方法请往下看），只能防止多个线程同时执行同一个对象的同步代码段。
回到本文的题目上：synchronized锁住的是代码还是对象。答案是：synchronized锁住的是括号里的对象，而不是代码。对于非static的synchronized方法，锁的就是对象本身也就是this。
当synchronized锁住一个对象后，别的线程如果也想拿到这个对象的锁，就必须等待这个线程执行完成释放锁，才能再次给对象加锁，这样才达到线程同步的目的。即使两个不同的代码段，都要锁同一个对象，那么这两个代码段也不能在多线程环境下同时运行。
所以我们在用synchronized关键字的时候，能缩小代码段的范围就尽量缩小，能在代码段上加同步就不要再整个方法上加同步。这叫减小锁的粒度，使代码更大程度的并发。原因是基于以上的思想，锁的代码段太长了，别的线程是不是要等很久，等的花儿都谢了。当然这段是题外话，与本文核心思想并无太大关联。
再看上面的代码，每个线程中都new了一个Sync类的对象，也就是产生了三个Sync对象，由于不是同一个对象，所以可以多线程同时运行synchronized方法或代码段。
为了验证上述的观点，修改一下代码，让三个线程使用同一个Sync的对象。
class MyThread extends Thread {
private Sync sync;
public MyThread(Sync sync) {
this.sync = sync;
}
public void run() {
sync.test();
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Sync sync = new Sync();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Thread thread = new MyThread(sync);
thread.start();
}
}
}
运行结果：
test开始..
test结束..
test开始..
test结束..
test开始..
test结束..
可以看到，此时的synchronized就起了作用。
那么，如果真的想锁住这段代码，要怎么做？也就是，如果还是最开始的那段代码，每个线程new一个Sync对象，怎么才能让test方法不会被多线程执行。
解决也很简单，只要锁住同一个对象不就行了。例如，synchronized后的括号中锁同一个固定对象，这样就行了。这样是没问题，但是，比较多的做法是让synchronized锁这个类对应的Class对象。
class Sync {
public void test() {
synchronized (Sync.class) {
System.out.println("test开始..");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("test结束..");
}
}
}
class MyThread extends Thread {
public void run() {
Sync sync = new Sync();
sync.test();
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Thread thread = new MyThread();
thread.start();
}
}
}
上面代码用synchronized(Sync.class)实现了全局锁的效果。
最后说说static synchronized方法，static方法可以直接类名加方法名调用，方法中无法使用this，所以它锁的不是this，而是类的Class对象，所以，static synchronized方法也相当于全局锁，相当于锁住了代码段。
二、创建线程的两种方式
参考Java创建线程的两个方法
要产生一个线程，有两种方法：
- 需要从Java.lang.Thread类派生一个新的线程类，重载它的run()方法；
- 实现Runnalbe接口，重载Runnalbe接口中的run()方法。
为什么Java要提供两种方法来创建线程呢？它们都有哪些区别？相比而言，哪一种方法更好呢？
- 在Java中，类仅支持单继承，也就是说，当定义一个新的类的时候，它只能扩展一个外部类.这样，如果创建自定义线程类的时候是通过扩展 Thread类的方法来实现的，那么这个自定义类就不能再去扩展其他的类，也就无法实现更加复杂的功能。因此，如果自定义类必须扩展其他的类，那么就可以使用实现Runnable接口的方法来定义该类为线程类，这样就可以避免Java单继承所带来的局限性。
- 还有一点最重要的就是使用实现Runnable接口的方式创建的线程可以处理同一资源，从而实现资源的共享.
假设一个影院有三个售票口，分别用于向儿童、成人和老人售票。影院为每个窗口放有100张电影票，分别是儿童票、成人票和老人票。三个窗口需要同时卖票，而现在只有一个售票员，这个售票员就相当于一个CPU，三个窗口就相当于三个线程。
（1）通过扩展Thread类来创建多线程
public class MutliThreadDemo {
public static void main(String [] args){
MutliThread m1=new MutliThread("Window 1");
MutliThread m2=new MutliThread("Window 2");
MutliThread m3=new MutliThread("Window 3");
m1.start();
m2.start();
m3.start();
}
}
class MutliThread extends Thread{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
MutliThread(String name){
super(name);//调用父类带参数的构造方法
}
public void run(){
while(ticket>0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
（2）通过实现Runnable接口来创建多线程
public class MutliThreadDemo2 {
public static void main(String [] args){
MutliThread m1=new MutliThread("Window 1");
MutliThread m2=new MutliThread("Window 2");
MutliThread m3=new MutliThread("Window 3");
Thread t1=new Thread(m1);
Thread t2=new Thread(m2);
Thread t3=new Thread(m3);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MutliThread implements Runnable{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
private String name;
MutliThread(String name){
this.name=name;
}
public void run(){
while(ticket>0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+name);
}
}
}
（3）通过实现Runnable接口来实现线程间的资源共享
现实中也存在这样的情况，比如模拟一个火车站的售票系统，假如当日从A地发往B地的火车票只有100张，且允许所有窗口卖这100张票，那么每一个窗口也相当于一个线程，但是这时和前面的例子不同之处就在于所有线程处理的资源是同一个资源，即100张车票。如果还用前面的方式来创建线程显然是无法实现的，这种情况该怎样处理呢？
public class MutliThreadDemo3 {
public static void main(String [] args){
MutliThread m=new MutliThread();
Thread t1=new Thread(m,"Window 1");
Thread t2=new Thread(m,"Window 2");
Thread t3=new Thread(m,"Window 3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MutliThread implements Runnable{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
public void run(){
while(ticket>0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
结果正如前面分析的那样，程序在内存中仅创建了一个资源，而新建的三个线程都是基于访问这同一资源的，并且由于每个线程上所运行的是相同的代码，因此它们执行的功能也是相同的。
可见，如果现实问题中要求必须创建多个线程来执行同一任务，而且这多个线程之间还将共享同一个资源，那么就可以使用实现Runnable接口的方式来创建多线程程序。而这一功能通过扩展Thread类是无法实现的.
实现Runnable接口相对于扩展Thread类来说，具有无可比拟的优势。这种方式不仅有利于程序的健壮性，使代码能够被多个线程共享，而且代码和数据资源相对独立，从而特别适合多个具有相同代码的线程去处理同一资源的情况。这样一来，线程、代码和数据资源三者有效分离，很好地体现了面向对象程序设计的思想。因此，几乎所有的多线程程序都是通过实现Runnable接口的方式来完成的。
三、详述
参考
Java多线程学习（吐血超详细总结）
Java多线程编程总结
1.start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码，而是使得该线程变为可运行态（Runnable），什么时候运行是由操作系统决定的。从程序运行的结果可以发现，多线程程序是乱序执行。因此，只有乱序执行的代码才有必要设计为多线程。Thread.sleep()方法调用目的是不让当前线程独自霸占该进程所获取的CPU资源，以留出一定时间给其他线程执行的机会。实际上所有的多线程代码执行顺序都是不确定的，每次执行的结果都是随机的。但是start方法重复调用的话，会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。
2.main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的，至于什么时候，哪个先执行，完全看谁先得到CPU的资源。在java中，每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程，一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候，实际上都会启动一个ＪＶＭ，每一个ｊＶＭ实习在就是在操作系统中启动了一个进程。
3.sleep(long millis): 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）
4.在很多情况下，主线程生成并起动了子线程，如果子线程里要进行大量的耗时的运算，主线程往往将于子线程之前结束，但是如果主线程处理完其他的事务后，需要用到子线程的处理结果，也就是主线程需要等待子线程执行完成之后再结束，这个时候就要用到join()方法了。
5.yield():暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。Thread.yield()方法作用是：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。 yield()应该做的是让当前运行线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会。因此，使用yield()的目的是让相同优先级的线程之间能适当的轮转执行。但是，实际中无法保证yield()达到让步目的，因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。yield()从未导致线程转到等待/睡眠/阻塞状态。在大多数情况下，yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态，但有可能没有效果。
6.sleep()和yield()的区别:sleep()使当前线程进入停滞状态，所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会被执行；yield()只是使当前线程重新回到可执行状态，所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。 sleep 方法使当前运行中的线程睡眼一段时间，进入不可运行状态，这段时间的长短是由程序设定的，yield 方法使当前线程让出 CPU 占有权，但让出的时间是不可设定的。实际上，yield()方法对应了如下操作：先检测当前是否有相同优先级的线程处于同可运行状态，如有，则把 CPU 的占有权交给此线程，否则，继续运行原来的线程。所以yield()方法称为“退让”，它把运行机会让给了同等优先级的其他线程 另外，sleep 方法允许较低优先级的线程获得运行机会，但 yield() 方法执行时，当前线程仍处在可运行状态，所以，不可能让出较低优先级的线程些时获得 CPU 占有权。在一个运行系统中，如果较高优先级的线程没有调用 sleep 方法，又没有受到 I\O 阻塞，那么，较低优先级线程只能等待所有较高优先级的线程运行结束，才有机会运行。
7.setPriority(): 更改线程的优先级。
MIN_PRIORITY = 1
NORM_PRIORITY = 5
MAX_PRIORITY = 10
Thread4 t1 = new Thread4("t1");
Thread4 t2 = newThread4("t2");
t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
8.interrupt():不要以为它是中断某个线程！它只是线线程发送一个中断信号，让线程在无限等待时（如死锁时）能抛出抛出，从而结束线程，但是如果你吃掉了这个异常，那么这个线程还是不会中断的！
9.从语法角度来说就是Obj.wait(),Obj.notify必须在synchronized(Obj){...}语句块内。从功能上来说wait就是说线程在获取对象锁后，主动释放对象锁，同时本线程休眠。直到有其它线程调用对象的notify()唤醒该线程，才能继续获取对象锁，并继续执行。相应的notify()就是对对象锁的唤醒操作。但有一点需要注意的是notify()调用后，并不是马上就释放对象锁的，而是在相应的synchronized(){}语句块执行结束，自动释放锁后，JVM会在wait()对象锁的线程中随机选取一线程，赋予其对象锁，唤醒线程，继续执行。这样就提供了在线程间同步、唤醒的操作。Thread.sleep()与Object.wait()二者都可以暂停当前线程，释放CPU控制权，主要的区别在于Object.wait()在释放CPU同时，释放了对象锁的控制。对Object.wait()，Object.notify()的应用最经典的例子，应该是三线程打印ABC的问题了吧，这是一道比较经典的面试题，题目要求如下：
建立三个线程，A线程打印10次A，B线程打印10次B,C线程打印10次C，要求线程同时运行，交替打印10次ABC。这个问题用Object的wait()，notify()就可以很方便的解决。代码如下：
/**
* wait用法
* @author DreamSea
* @time 2015.3.9
*/
package com.multithread.wait;
public class MyThreadPrinter2 implements Runnable {
private String name;
private Object prev;
private Object self;
private MyThreadPrinter2(String name, Object prev, Object self) {
this.name = name;
this.prev = prev;
this.self = self;
}
@Override
public void run() {
int count = 10;
while (count > 0) {
synchronized (prev) {
synchronized (self) {
System.out.print(name);
count--;
self.notify();
}
try {
prev.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Object a = new Object();
Object b = new Object();
Object c = new Object();
MyThreadPrinter2 pa = new MyThreadPrinter2("A", c, a);
MyThreadPrinter2 pb = new MyThreadPrinter2("B", a, b);
MyThreadPrinter2 pc = new MyThreadPrinter2("C", b, c);
new Thread(pa).start();
Thread.sleep(100); //确保按顺序A、B、C执行
new Thread(pb).start();
Thread.sleep(100);
new Thread(pc).start();
Thread.sleep(100);
}
}