java多线程-关键字

线程的生命周期

线程的生命周期（来源于书籍java高并发编程详解）

NEW：

- 线程被创建的状态

RUNNABLE：

- 新建线程调用start方法后
- yield方法调用后，主动结束running状态
- sleep结束后
- wait之后，调用notify/notifyAll后   
- running状态也为runnable状态，直接可以再次running
- CPU放弃running状态的线程

RUNNING：

- runnable状态的线程，被CPU选中

BLOCKED：

- sleep方法
- wait方法
- IO阻塞

TERMINATED：

- 线程正常结束
- stop(已经废弃)
- 意外死亡

关键字

sleep：

- sleep是一个静态方法也是线程（Thread）的方法，需要设置休眠时间，调用后进入阻塞（BLOCKED）状态，休眠时间结束后进入可运行状态（RUNNABLE）；
- 可以被中断，中断后需要捕获中断异常，捕获异常后会擦除中断标记。
- sleep在阻塞情况下不会放弃锁资源。

示例（当前线程休眠一分钟）：
    Thread.sleep(60*1000L);
    或者
    TimeUnit.MINUTES.sleep(1); 

yield：

- 该方法是一种启发式方法，提醒调度器自愿放弃当前CPU资源，如果CPU的资源不紧张，则会忽略。
- 该方法会使得当前线程从运行（RUNNING）状态转换到可运行（RUNNABLE）状态，一般该方法不常用。
- 该方法不会被中断

join：

- 可被中断。
- 在A线程中，调用B线程的join()方法，会使得A线程进入阻塞状态，等待B线程结束后执行。

interrupt：

该方法使得阻塞状态的线程可以中断阻塞。中断后只是给当前线程标记一种中断的状态，并不是使线程直接停止。对于因为调用wait()、sleep()、join()方法而导致的阻塞会通过捕获异常来处理该状态，异常捕获后会擦除中断标记。

isInterrupted：

- 该方法是Thread的成员方法。
- 主要做判断，该线程是否被中断。
- 含有返回值，表示是否中断。

interrupted：

- 该方法是一个静态方法
- 除了判断该线程是否中断外，会擦除中断标记。

volatile：

并发编程的三个重要特征：原子性、可见性、有序性

原子性：是指在一次或多次操作中，要么所有的操作全部都执行并不会受任何因素的干扰而中断，要么所有的操作都不执行。
可见性：当一个线程对共享变量修改后，其他线程可立即看到最新的值。
有序性：所谓有序性是指程序代码在执行过程中的先后顺序，由于java编译和运行期的优化，会使得代码的执行顺序未必是开发者编写代码的顺序。

- JMM（java内存模型）中，每个线程有自己的工作内存（CPU 寄存器）并且会使用多级缓存来提高CPU的吞吐量，线程共享资源存放在主存（RAM）中。每个线程在操作数据时，会先从缓存获取数据，如果没有获取到再去主存中获取并添加到缓存中。高并发时，多线程修改共享资源，由于缓存机制，会使得主存中共享资源出现错误数据。
- 使用volatile修饰的变量，线程在读取该共享资源的数据时，也会使用缓存机制，但是在修改该资源时，会将该线程缓存中的资源一并修改，并刷新到主存中  。然后使得其他线程缓存中的数据失效。

- 使用volatile修饰的变量，保证了不同线程之间对共享变量操作时的可见性，也就是说当一个线程修改后，另一个线程会立即看到最新的值（可见性）。
- 禁止对指令进行重新排序操作（有序性）；
- 不能保证原子性

JMM与CPU硬件架构交互图

synchronized：

- 可修饰方法或代码块
- 一种互斥机制，同一时刻只能允许一个线程访问该修饰符修饰的资源
- 可保证可见性（锁退出时所有共享资源会刷新到主存中）、原子性（同步代码块无法被中途打断）与顺序性（因为同步使得程序串行化所以保证了顺序性）
- 锁对象不能为空

缺点：无法控制时长，也不能被中断（例如：AB线程使用同一锁对象，A持有锁并且需要很长时间才能释放，B等待锁释放的最长时间小于A释放的时间，）

wait：

- 是该线程进入阻塞状态
- 该方法为Object方法
- 必须拥有该对象的锁，也就是必须在同步方法中使用
- 当前线程使用后，会放弃锁资源。并进入该锁的wait set中。
- 该方法可被中断。

notify/notifyAll:

- 该方法可唤醒，同锁且在锁对象wait set中的线程。
- notify唤醒该锁 wait set 中的一个。
- notifyAll唤醒 wait set 中的所有线程。