Java线程学习

Java创建一个线程，最简单的方法就是从Thread类继承。这个类包含了创建和运行线程所需的一切东西。Tread最重要的方法是run()。但为了使用run()，必须对其进行重载或者覆盖，使其能充分按自己的吩咐形式。因此，run()属于那些会与程序中的其他线程“并发”或“同时”执行代码。

//simpleThread.java
public class SimpleThread extends Thread {
    ......
    public void run(){
        // do something ......
    }
}

Thread包含一个特殊的方法 start()，它的作用是对线程进行特殊的初始化，然后调用 run() 。所以整个步骤包括：调用构建器来构建对象，然后用 start() 配置线程，再调用 run() 。如果不调用 start()，线程便永远不会启动。

Java操作共享资源时，为了保证共享资源信息数据一致性，在调用共享资源的方法使用，需要采用“同步”方式操作，即调用"synchronized"方法。调用任何synchronized方法时，对象就会被锁定，不可再调用那个对象的其它任何synchronized方法，除非第一个方法完成了自己的工作，并解除锁定。下面列出简单的synchronized的方法：

    synchronized void f(){
        // do something ......
     }

     synchronized void g(){
        // do something ......
     }

重要规则：对于访问某个关键共享资源的所有方法，都必须把它们设为synchronized，否则就不能正常地工作。

一个线程的四个状态：

• 新（New）：线程对象已经创建，但尚未启动，所以不可运行。
• 可运行（Runnable）：意味着一旦时机分片机制有空闲的CPU周期提供给一个线程，那个线程便立即开始运行。因此，线程可能在、也可能不在运行当中，但一旦条件许可，没有什么能阻止他的运行——它既没有“死”掉，也未被“堵塞”。
• 死（Dead）：从自己的run()方法中返回后，一个线程便已“死”掉。亦可调用stop()令其死掉，但会产生一个违例——属于Error的一个子类（也就是说，我们通常不捕获它）。记住一个违例的“掷”出应当是一个特殊事件，而不是正常程序运行的一部分。所以不建议你使用stop()（在Java 1.2 则是坚决反对）。另外还有一个destroy()方法（它永远不会实现），应该尽可能地避免调用它，因为它非常武断，根本不会解除对象的锁定。
• 堵塞（Blocked）：线程可以运行，但有某种东西阻碍了它。若线程处于堵塞状态，调度机制可以简单地跳过它，不给它分配任何CPU 时间。除非线程再次进入“可运行”状态，否则不会采取任何操作。

线程为何会堵塞？
堵塞状态是前述四种状态中最有趣的，值得我们作进一步的探讨。线程被堵塞可能是由下述五方面的原因造成的：
1.调用sleep(毫秒数)，使线程进入“睡眠”状态。在规定的时间内，这个线程是不会运行的。
2.用suspend()暂停了线程的执行。除非线程收到resume()消息，否则不会返回“可运行”状态。
3.用wait()暂停了线程的执行。除非线程收到nofify()或者notifyAll()消息，否则不会变成“可运行”（是的，这看起来同原因2 非常相象，但有一个明显的区别是我们马上要揭示的）。
4.线程正在等候一些IO（输入输出）操作完成。
5.线程试图调用另一个对象的“同步”方法，但那个对象处于锁定状态，暂时无法使用。

亦可调用yield()（Thread 类的一个方法）自动放弃CPU，以便其他线程能够运行。

死锁
由于线程可能进入堵塞状态，而且由于对象可能拥有“同步”方法——除非同步锁定被解除，否则线程不能访问那个对象——所以一个线程完全可能等候另一个对象，而另一个对象又在等候下一个对象，以此类推。这个“等候”链最可怕的情形就是进入封闭状态——最后那个对象等候的是第一个对象！此时，所有线程都会陷入无休止的相互等待状态，大家都动弹不得。我们将这种情况称为“死锁”。

为减少出现死锁的可能，Java 1.2 作出的一项贡献是“反对”使用Thread 的stop()，suspend()，resume() 以及destroy()方法。
suspend()和resume() 方法天生容易发生死锁。调用suspend()的时候，目标线程会停下来，但却仍然持有在这之前获得的锁定。此时，其他任何线程都不能访问锁定的资源，除非被“挂起”的线程恢复运行。

推荐：使用wait()命其进入等待状态。若标志指出线程应当恢复，则用一个
notify()重新启动线程。

线程安全性：当多个线程访问一个类时，如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行，并且不需要额外的同步及在调用方代码不必做其他的协调，这个类的行为仍然是正确的，那么称这个类是线程安全的。对于线程安全类的实例进行顺序或并发的一系列操作，都不会导致实例处于无效状态。

无状态对象永远是现场安全的。

原子变量
线程安全性定义要求无论是多线程中的时序或交替操作，都要保证不破坏那些不变约束。当一个不变约束涉及多个变量时，变量间不是彼此独立的：某个变量的值会制约其他几个变量的值。因此，更新一个变量的时候，要在同一原子操作中更新其他几个。

为了保护状态的一致性，要在单一的原子操作中更新相互关联的状态变量。

加锁