Java核心技术知识点笔记—并发

前言：多任务（multitasking），即同一刻运行多个程序的能力。并发执行的进程数目并不是由CPU数目制约的。操作系统将CPU的时间片分配给每一个进程，给人并行处理的感觉。

1、线程（thread）：多线程程序的概念，即可以同时执行多个任务的程序。其中，每个任务称为一个线程。

1.1、多线程与多进程的区别：

（1）本质区别在于，每个进程拥有自己的一整套变量，而线程则共享数据。

（2）共享数据可能存在风险，但这也使线程间的通信比进程间的通信更有效、更容易。

（3）在有些操作系统中，与进程相比，线程更“轻量级”，创建、撤销一个线程比启动新进程的开销小得多。

2、Java中实现线程操作：

2.1、Thread类：可以通过Thread类的子类定义一个线程。

class TestThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //执行操作
    }
}

然后构造一个对象，并调用start方法。（注：这种方法已不再推荐。应该将要并行运行的任务与运行机制解耦合。）

        TestThread testThread = new TestThread();
        testThread.start();

2.2、Runnable接口：将任务代码移到Runnable接口的run方法中，由Runnable创建一个Thread对象。

        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //任务代码
            }
        };
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();

2.3、注意：直接调用Thread类或Runnable对象的run方法，只会执行同一个线程中的任务，而不会启动新线程。应该调用Thread类的start方法，这个方法将创建一个执行run方法的新线程。

2.4、中断线程：当线程的run方法方法体中的代码执行完毕，或经由return语句返回，或在代码执行过程中出现未捕获的异常，线程将终止。

（1）interrupt方法：没有可以强制线程终止的方法，但可以使用interrupt方法请求终止线程。

（2）调用interrupt方法，将使线程的中断状态被置为。每个线程都有这样一个boolean标志。每个线程应时刻检查这个标志，以判断线程是否被中断。

（3）判断线程中断状态是否被置位，可以先通过Thread.currentThread方法获得当前线程，然后调用isInterrupted方法。

（4）如果线程被阻塞，无法检测中断状态。对一个被阻塞线程（调用sleep或wait）调用interrupt方法，阻塞调用将会被Interrupted Exception异常中断。

（5）中断一个线程不等于线程终止。被中断的线程可以决定如何响应中断。某些线程可能非常重要以至于应该处理完异常后继续执行，而不理会中断。

（6）注意interrupted方法和isInterrupted方法：interrupted方法是一个静态方法，它检测当前线程是否被中断，并且会清楚该线程的中断状态；isInterrupted方法是一个实例方法，用来检测线程是否被中断，但不会改变线程的中断状态。

3、线程状态：New（新创建）、Runnable（可运行）、Blocked（被阻塞）、Waiting（等待）、Timed waiting（计时等待）、Terminated（被终止）

（1）New（新创建）：线程还未开始运行。

（2）Runnable（可运行）：当调用start方法，线程处于runnable状态。此状态的线程可能正在运行，也可能没有运行，取决于操作系统给线程提供运行的时间。开始运行的线程不必始终保存运行，它也可能被中断以便给其他线程获得运行机会。线程的调度细节依赖于操作系统提供的服务。

（3）被阻塞和等待：当线程被阻塞或进入等待状态时，它暂时不活动，即不运行任何代码且消耗最少的资源，直到线程调度器重新激活它。细节取决于它是如何达到非活动状态的：

（3.1）当一个线程试图获取一个内部的对象锁（不是java.util.concurrent库中的锁），而该锁被其他线程持有，则该线程进入阻塞状态。当所有其他线程释放该锁，且线程调度器允许该线程持有该锁的时候，该线程变成非阻塞状态。

（3.2）当线程等待另一个线程通知调度器一个条件时，该线程进入等待状态。

（3.3）有几个方法有一个超时参数。调用它们导致线程进入计时等待状态。这一状态将一直保持到超时期满或接收到适当的通知。带有超时参数的方法有：Thread.sleep、Object.wait、Thread.join、Lock.tryLock、Condition.await的计时版。

（4）被终止：线程因下列两个原因之一被终止

（4.1）run方法正常退出而自然死亡；

（4.2）一个没有捕获的异常终止了run方法而意外死亡。

特别：可以调用线程的stop方法杀死一个线程。该方法抛出ThreadDeath错误对象，由此杀死线程。但该方法已过时，不要再继续使用。