Java多线程基础

1.线程和进程概念

1.一个任务通常就是一个程序，每个运行中的程序就是一个进程。
当一个程序运行时,内部可能包含了多个顺序执行流，每个顺序执行流就是一个线程。
多线程是扩展了多进程的概念,使得同一个进程可以同时并发处理多个任务。
一个进程可以拥有多个线程，一个线程必须有一个父进程。

2.线程是独立运行的，它并不知道进程中是否还有其他线程存在。
线程的执行时抢占式的，也就是说，当前运行的线程在任何时候都可能被挂起，以便让另外一个线程可以运行。

3.当操作系统创建一个进程时，必须为该进程分配独立的内存空间，并分配大量的相关资源，并且多个进程之间不能共享内存；但创建一个线程则简单的多。同一个线程中的进程都有共性------共享一个进程虚拟空间。线程共享的环境包括：进程代码段、进程的公有数据。

2.java线程中常用的方法

sleep(): 强迫一个线程睡眠Ｎ毫秒。

isAlive(): 判断一个线程是否存活。

join(): 等待线程终止。

activeCount(): 程序中活跃的线程数。

enumerate(): 枚举程序中的线程。

currentThread(): 得到当前线程。

isDaemon(): 一个线程是否为守护线程。

setDaemon(): 设置一个线程为守护线程。(用户线程和守护线程的区别在于，是否等待主线程依赖于主线程结束而结束)

setName(): 为线程设置一个名称。

wait(): 强迫一个线程等待。

notify(): 通知一个线程继续运行。

setPriority(): 设置一个线程的优先级。

Thread.yield() 方法的作用：暂停当前正在执行的线程，并执行其他线程。（可能没有效果）yield()让当前正在运行的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的机会。因此，使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是，实际中无法保证yield()达到让步的目的，因为，让步的线程可能被线程调度程序再次选中。结论：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。

3.线程的创建

1. 继承Thread类创建线程类

定义Thread类的子类，并重写该类的run方法，该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。
创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。
调用线程对象的start()方法来启动该线程。
可以通过Thread.currentThread()方法获取当前正在运行的线程对象, 这种方式可以直接调用getName()方法获取线程名。

2. 通过Runnable接口创建线程类

定义runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
创建 Runnable实现类的实例，并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
调用线程对象的start()方法来启动该线程。
示例：

new Thread(new Runnable());
new Thread(new Runnable(),"新线程");

值得一提的是，实现Runnable接口时，获取当前线程名，必须使用Thread.currentThread().getName();

3. 通过Callable和Future创建线程

创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，并且有返回值。
创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值。

4.线程有哪些状态

线程通常都有五种状态，创建、就绪、运行、阻塞和死亡。

• 创建状态。在生成线程对象，并没有调用该对象的start方法，这是线程处于创建状态。
• 就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后，该线程就进入了就绪状态，但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程，此时处于就绪状态。在线程运行之后，从等待或者睡眠中回来之后，也会处于就绪状态。
• 运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程，此时线程就进入了运行状态，开始运行run函数当中的代码。
• 阻塞状态。线程正在运行的时候，被暂停，通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend，wait等方法都可以导致线程阻塞。
• 死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后，该线程就会死亡。对于已经死亡的线程，无法再使用start方法令其进入就绪

5.创建线程池的几种方式

创建方式

①. newFixedThreadPool(int nThreads)

创建一个固定长度的线程池，每当提交一个任务就创建一个线程，直到达到线程池的最大数量，这时线程规模将不再变化，当线程发生未预期的错误而结束时，线程池会补充一个新的线程。

②. newCachedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池，如果线程池的规模超过了处理需求，将自动回收空闲线程，而当需求增加时，则可以自动添加新线程，线程池的规模不存在任何限制。

③. newSingleThreadExecutor()

这是一个单线程的Executor，它创建单个工作线程来执行任务，如果这个线程异常结束，会创建一个新的来替代它；它的特点是能确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。

④. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建了一个固定长度的线程池，而且以延迟或定时的方式来执行任务，类似于Timer。

线程池有5种状态：Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated

线程池各个状态切换框架图：