线程与进程

　　进程：

　　　　是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间。

　　线程：

　　　　是进程中的一个执行路径，共享一个内存空间，线程之间可以自由切换，并发执行，一个进程最少一个线程。

　　　　线程实际上是在进程基础之上的进一步划分，一个进程启动后，里面的若干执行路径又可以划分成若干个线程。

线程调度

　　分时调度

　　　　所有线程轮流使用CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU的时间。可以理解为排队使用，一个使用结束下一个再接着使用。

 　　抢占式调度

　　　　优先让优先级高的线程使用CPU，如果现场层的优先级相同，那么会随机选择一个（线程随机性），Java使用的就是抢占式调度。

　　　　CPU使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言，某个时刻，只能执行一个线程，而CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉很快，看上去就是像在同一时刻运行。其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但是能够提　　　　　　

　　高程序运行效率，让CPU的使用率更高。

同步和异步

　　同步：

　　　　排队执行，效率低但是安全

　　异步：

　　　　同时执行，效率高但是数据不安全。

　

并发与并行

　　并发：

　　　　指两个或多个事件在同一时间段内发生

　　并行：

　　　　指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）

创建一个线程的两种方法

　　继承Thread

　　实现Runnable

　　都需要实现run方法

实现Runnable与继承Thread相比有如下优势：

　　1. 通过创建任务，然后给线程分配的方式来实现的多线程，更适合多个线程同时执行相同任务的情况

　　2. 可以避免单继承所带来的局限性

　　3. 任务与线程本身是分离的，提高了程序的健壮性

　　4. 后续学习的线程池技术，接受Runnable类型的任务，不接受Thread类型的线程

Thread类

　　线程是程序中执行的线程。Java虚拟机允许应用程序同时运行多个执行线程。

　　每个线程都有优先级。具有较高优先级的线程优先于具有较低优先级的线程执行。每个线程可能也可能不会被标记为守护进程。当在某个线程中运行的代码创建一个新的Thread对象时，新线程的优先级最初设置为等于创建线程的优先级，并且当且仅当创建线程是守护进程时才是守护进程线程。

 

设置和获取线程名称

　　Thread thread = new Thread(Runnable target,String name)　　

　　Thread.currentThread().getName()

线程休眠

　　Thread.sleep()

线程阻塞

　　就好比需要用户从控制台输入数据，如果用户一直不输入，那么等待用户输入的线程就一直处于阻塞状态

线程的中断

　　一个线程是一个独立的执行路径，他是否应该结束应该由其自身决定

　　以前直接调用stop方法让其线程直接死亡，但是这个方式是不合理的，现在已经不能用了，现在采取给线程一个中断标记。来告知线程应该结束了。

　　给线程t1添加中断标记   t1.interrupt();

　　当线程在执行的时候就会去发现这个标记，然后由程序员决定是否杀死这个线程，需要结束的话就直接return 

守护线程

　　线程：分为守护线程和用户线程

　　用户线程：当一个进程不包含任何的存活的用户线程时，进程结束

　　守护线程：用于守护用户线程，当最后一个用户线程结束时，所有守护线程自动死亡

　　在开启线程之前使用t1.setDaemon(true)将线程设置为守护线程

线程安全问题

　　1.同步代码块（简单理解为，同步代码块中是排队进行的）

　　　　格式：synchronized(锁对象){

 

　　　　}

　　　　看同一把锁，不然也达不到线程安全的问题

　　2.同步方法

　　　　也就是将需要排队的地方，放到一个方法中吗，然后去对这个方法加锁

　　3.显示锁 Lock 子类 ReentrantLock

　　　　同步代码块和同步方法都属于隐式锁

显示锁Lock和隐式锁synchronized的区别

　　　一、层面不同

 　　　synchronized：Java中的关键字，是由JVM来维护的，是JVM层面的锁。

　　　　　　synchronized底层是通过monitorenter进行加锁

　　　　　　底层是通过monitor对象来完成的，其中的wait/notify等方法也是依赖于monitor对象的。并且只有在同步块或同步方法中，JVM才会调用monitory对象的，才可以调用wait/notify等方法

　　　　　　通过monitorexit来退出锁

 　　　Lock：是JDK5以后才出现的具体的类。使用lock是调用对应的API，是API层面的锁。

　　　　　　lock是通过调用对应的API方法来获取锁和释放锁的。

 　　二、使用方式不同

 　　　synchronized

　　　　　　程序能够自动获取锁和释放锁。Sync是由系统维护的，如果非逻辑问题的话，不会出现死锁。

 　　　Lock

　　　　　　需要手动的获取和释放锁。如果没有释放锁，就有可能导致出现死锁的现象。
　　　　　　手动获取锁方法：lock.lock()。释放锁：unlock方法。并且需要配合tyr/finaly语句块来完成

 　　三、等待是否可中断

 　　　synchronized

　　　　　　不可中断，除非抛出异常或者正常运行完成。

 　　　Lock

　　　　可以中断的。
　　　　中断方式：

　　　　　　调用设置超时方法tryLock(long timeout ,timeUnit unit)

　　　　　　调用lockInterruptibly()放到代码块中，然后调用interrupt()方法可以中断

 　　四、加锁的时候是否可以设置成公平锁

　　　　synchronized

　　　　　　只能为非公平锁

 　　　　Lock

　　　　　　两者都可以的。默认是非公平锁

　　　　　　在其构造方法的时候可以传入Boolean值。true：公平锁、false：非公平锁

 　　五、锁绑定多个条件来condition

　　　　synchronized

　　　　　　不能精确唤醒线程。要么随机唤醒一个线程；要么是唤醒所有等待的线程。

 　　　　Lock

　　　　　　用来实现分组唤醒需要唤醒的线程，可以精确的唤醒。

 　　六、性能区别

　　　　synchronized

　　　　　　托管给JVM执行，Java1.5中，由于需要调用操作接口，可能导致加锁消耗时间过长，与Lock性比性能低。1.6以后，语义定义更加清晰，有适应自旋、锁粗化、锁消除、轻量级锁、偏向锁等，可进行许多优化，性能提高了，与Lock差不多。

 　　　　Lock

　　　　　　java写的控制锁的代码，性能高

 

公平锁和不公平锁

　　公平锁：谁先排队，谁先得到

　　不公平锁：所有线程共同去抢锁，不存在先到先得

 

线程死锁

　　比如线程A在等B，线程B也在等A，那么就会出现死锁

 

多线程通信问题

　　举例：生产者和消费者

　　　　保证生产者在生产的时候，消费者没有在消费，消费者在消费的时候生产者没有在生产

 

线程的六种状态

　　

 

带返回值的线程Callable

　　

  Runnable与Callable的不同点 　　Runnable没有返回值；Callable可以返回执行结果 　　Callable接口的Call（）允许抛出异常，Runnable的run（）不能抛出   相同点 　　都是接口 　　都可以编写多线程程序 　　都采用了Thread.start()启动线程   Callable获取返回值 　　Callable接口支持返回执行结果，需要调用FutureTask.get()得到，此方法会阻塞主进程的继续往下执行，如果不调用不会阻塞  

线程池概述（ Executors ）

　　如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程 就会大大降低 系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间. 线程池就是一个容纳多个线程的容 器，池中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程对象的操作，节省了大量的时间和资源。

线程池的好处

　　降低资源消耗

　　提高响应速度

　　提高线程的可管理性

  

Java中的四种线程池 . ExecutorService

　　一、缓存线程池

　　　　获取一个缓存线程池

　　　　　　ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); 

　　　　执行流程： 　　　　　　1.判断线程池是否存在空闲线程 　　　　　　2.存在则使用 　　　　　　3.不存在，则创建线程，并放入线程池，然后使用 　　　　加入任务方法： 　　　　　　service.execute(任务) 　　二、定长线程池 　　　　创建定长线程池，长度为2，长度可以自由变动

　　　　　　ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);  

　　　　执行流程：

　　　　　　1.判断线程池是否存在空闲线程

　　　　　　2.存在则使用

　　　　　　3.不存在空闲线程，且线程池未满的情况下，则创建线程，并放入线程池，然后使用　

　　　　　　4.不存在空闲线程，且线程池已满的情况下，则等待线程池存在空闲线程

　　　　　加入任务方法：

　　　　　　service.execute(任务) 　　三、单线程线程池 　　　　创建单线程线程池

　　　　　　ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor(); 

　　　　　　也可以使用创建定长线程池，创建的时候传入数值1，效果一致

　　　　执行流程：

　　　　　　1.判断线程池的那个线程是否空闲

　　　　　　2.空闲则使用

　　　　　　3.不空闲，则等待，池中的单个线程空闲后使用

·　　四、周期性任务定长线程池

　　　　 ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(2) 

　　　　周期任务 定长线程池

　　　　　　执行流程：

　　　　　　　　1.判断线程池是否存在空闲线程

　　　　　　　　2.存在则使用

　　　　　　　　3.不存在空闲线程，且线程池未满的情况下，则创建线程，并放入线程池，然后使用

　　　　　　　　4.不存在空闲线程，且线程池已满的情况下，则等待线程池存在空闲线程

　　　　定时执行

　　　　　　

  　　　　周期执行