首先回顧一下進程（Process）和線程（Thread）的區(qū)別：

進程：每個進程都有獨立的代碼和數(shù)據空間（進程上下文）鲸拥，進程間的切換會有較大的開銷，一個進程包含1--n個線程羽杰。（進程是資源分配的最小單位）

線程：同一類線程共享代碼和數(shù)據空間日缨，每個線程有獨立的運行棧和程序計數(shù)器(PC)力喷，線程切換開銷小。（線程是cpu調度的最小單位）

線程和進程一樣分為五個階段：創(chuàng)建僻焚、就緒、運行膝擂、阻塞虑啤、終止。

一架馋、基本概念

Java支持多線程狞山，也就是一個程序里面可以有多個并發(fā)運行的線程，在多線程模型中叉寂，多個線程共存于同一塊內存中萍启，且共享資源。CPU的時間被劃分為多個片段屏鳍，每個線程都分配有限的時間片來處理任務勘纯。至于你為什么覺得它們在并行運行，那是因為你的能力讓你看到的是這樣的钓瞭，切換速度賊快所以你感覺不到驳遵。

多線程的特點：

多個線程在運行時，系統(tǒng)在各個線程間進行切換山涡；

由于多個線程在同一塊內存里面堤结，線程之間通信非常容易搏讶；

Java將線程當做對象來管理。（通過類Thread或者接口Runable）

根據優(yōu)先級確定線程間切換的順序霍殴。優(yōu)先級是1~10的整數(shù)媒惕；

優(yōu)先級是線程之間的相對關系，只有一個線程的時候無關緊要来庭；

由于位于同一塊內存妒蔚，共享資源，所以可能產生沖突月弛，可以采用synchronized關鍵字協(xié)調資源肴盏，實現(xiàn)線程同步。

二帽衙、用線程類實現(xiàn)多線程

我們之前寫的程序都是單線程的菜皂，也就是main函數(shù)那一個線程（實際上也是多線程，因為還有一個垃圾回收線程厉萝，是系統(tǒng)的）恍飘；

要想實現(xiàn)多線程，就必須通過實例化一個Thread線程類的對象或者實現(xiàn)Runable接口谴垫；

例如：繼承Thread類章母，然后實例化線程類

classPrimeThreadextendsThread{//繼承Thread類，成為線程類longminPrime;PrimeThread(longminPrime){this.minPrime=minPrime;}publicvoidrun(){// compute primes larger than minPrime//將實際執(zhí)行代碼寫到run()方法中（重寫Thread中的run()方法）...}}Classtest{publicstaticvoidmian(String[]args){PrimeThreadp=newPrimeThread(143);//實例化一個線程類的對象p.start();//通過start()方法啟動線程}}

實現(xiàn)Runable接口

classPrimeRunimplementsRunnable{//實現(xiàn)Runable接口longminPrime;PrimeRun(longminPrime){this.minPrime=minPrime;}publicvoidrun(){//實現(xiàn)run()方法// compute primes larger than minPrime//將實際執(zhí)行代碼寫到run()方法中...}}Classtest{publicstaticvoidmian(String[]args){PrimeRunp=newPrimeRun(143);//創(chuàng)建一個線程對象newThread(p).start();//這里實際有兩部分翩剪，//先將p作為參數(shù)傳給Thread類的構造函數(shù)//然后調用線程類的start方法啟動線程}}

start()方法會自動調用run()方法乳怎，啟動線程。啟動線程只能用start()而不能直接用run();

Thread類的run()方法具有public屬性前弯，所以繼承Thread類的子類在重寫（覆蓋）該方法的時候必須也帶上public屬性蚪缀，否則就是方法的重載了∷〕觯可以在方法上一行加上“@Override”來判斷是不是在重寫父類的方法询枚；

Runable接口中的run()方法也有public屬性，所以和上面的一樣剃根，實現(xiàn)該接口類的run()方法也要帶上public哩盲；

如果一個類繼承Thread，則不適合資源共享狈醉。但是如果實現(xiàn)了Runable接口的話廉油，則很容易的實現(xiàn)資源共享。

實現(xiàn)Runnable接口比繼承Thread類所具有的優(yōu)勢：

1）適合多個相同的程序代碼的線程去處理同一個資源苗傅；

2）可以避免java中的單繼承的限制抒线；

3）增加程序的健壯性，代碼可以被多個線程共享渣慕，代碼和數(shù)據獨立嘶炭；

4）線程池只能放入實現(xiàn)Runable或callable類線程抱慌，不能直接放入繼承Thread的類。

在java中所有的線程都是同時啟動的眨猎，至于什么時候抑进，哪個先執(zhí)行，完全看誰先得到CPU的資源睡陪。

三寺渗、線程的基本操作

1.啟動——start()

Threadt=newThread();//實例化一個線程類t.start;//調用start()啟動

2.睡眠——sleep()

try{Thread.sleep(1000);//括號里面表示毫秒，1000毫秒=1秒}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}

3.停止

系統(tǒng)提供的stop()方法不建議使用了

所以我們一般采用在run()方法中加入while循環(huán)的形式兰迫，采用布爾型標記控制循環(huán)的停止與運行信殊，基本形式如下：

publicclassInterruptedextendsThread{privateblooeanisContinue=false;publicvoidrun(){while(true){//...if(!isContinue){break;//如果是真的，就終止循環(huán)汁果，停止run()的執(zhí)行}}}publicvoidsetContinue(blooeanpar){this.isContinue=par;//設置實例變量isContinue的值}}

四涡拘、資源的協(xié)調與同步

1.線程調度模型

線程分配處理器使用權的過程，主要有兩種：協(xié)同式線程調度（Cooperative Thread-Scheduling)和搶占式線程調度(Preemptive Threads-Scheduling)

Java使用的是搶占式線程調度据德，通過設置線程優(yōu)先級“建議”系統(tǒng)給有些線程多分配時間鳄乏，不同操作系統(tǒng)對于優(yōu)先級的反應并不一定相同（比如Windows操作系統(tǒng)優(yōu)先級7種，Java有10種晋控，那么有些優(yōu)先級映射到系統(tǒng)原生線程后就是一樣的）

在搶占模式下汞窗，操作系統(tǒng)負責分配CPU時間給各個進程姓赤，一旦當前的進程使用完分配給自己的CPU時間赡译，操作系統(tǒng)將決定下一個占用CPU時間的是哪一個線程。因此操作系統(tǒng)將定期的中斷當前正在執(zhí)行的線程不铆，將CPU分配給在等待隊列的下一個線程蝌焚。所以任何一個線程都不能獨占CPU。每個線程占用CPU的時間取決于進程和操作系統(tǒng)誓斥。進程分配給每個線程的時間很短,以至于我們感覺所有的線程是同時執(zhí)行的只洒。實際上,系統(tǒng)運行每個進程的時間很短（可能就幾毫秒）,然后調度其它的線程。它同時維持著所有的線程和循環(huán),分配很少量的CPU時間給線程劳坑。線程的的切換和調度是如此之快,以至于感覺是所有的線程是同步執(zhí)行的毕谴。

在非搶占的調度模式下,每個線程可以需要CPU多少時間就占用CPU多少時間。在這種調度方式下,可能一個執(zhí)行時間很長的線程使得其它所有需要CPU的線程”餓死”距芬。在處理機空閑涝开，即該進程沒有使用CPU時，系統(tǒng)可以允許其他的進程暫時使用CPU框仔。占用CPU的線程擁有對CPU的控制權舀武，只有它自己主動釋放CPU時，其他的線程才可以使用CPU离斩。

2.優(yōu)先級高的線程讓出CPU的情況

調用yield()方法退出银舱；

不再是可運行的（處于消亡或者阻塞狀態(tài)）瘪匿；

被其他優(yōu)先級更高的線程替代（具有更高的優(yōu)先級的線程可能已經休眠了指定的時間段，或者它的I/O操作已經結束寻馏，或者調用了resume()或者notify()方法）棋弥；

這時候，調度程序會選擇一個在可運行線程中優(yōu)先級最高的線程運行诚欠，如果多個線程具有相同的優(yōu)先級嘁锯，那么它們會輪流調度。

3.資源沖突

多個線程同時運行會提高程序的執(zhí)行效率聂薪，但是由于它們在同一個內存區(qū)域家乘，共享一組資源，在運行的時候可能會引起死鎖（Deadlock）藏澳。

就像這樣仁锯，T1占有R1請求R2，T2占有R2請求R1……結果誰都得不到翔悠，誰又放不開业崖，然后就GG了。

上面也有說到對于只有一個CPU的系統(tǒng)來說蓄愁，“多個線程同時運行”相對的双炕，每時每刻都只有一個線程在運行，只是運行速度和切換速度特別快撮抓。

舉個資源沖突的栗子：

classUserThread{voidPlay(intn){System.out.println("運行線程 NO："+n);try{Thread.sleep(3);// 采用睡眠模擬程序的運行}catch(InterruptedExceptione){System.out.println("線程異常妇斤，NO："+n);}System.out.println("結束線程 NO："+n);}}classUserMultThreadimplementsRunnable{//實現(xiàn)Runable接口成為線程類UserThreadUserObj;intnum;UserMultThread(UserThreado,intn){UserObj=o;num=n;}publicvoidrun(){UserObj.Play(num);}}publicclassmultTheadTwo{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){UserThreadObj=newUserThread();// 定義對象ObjThreadt1=newThread(newUserMultThread(Obj,1));// 采用Obj產生三個線程對象Threadt2=newThread(newUserMultThread(Obj,2));Threadt3=newThread(newUserMultThread(Obj,3));t1.start();//分別啟動三個線程t2.start();t3.start();}}

輸出結果為：

運行線程 NO：2

運行線程 NO：1

運行線程 NO：3

結束線程 NO：2

結束線程 NO：1

結束線程 NO：3

這只是一種可能的結果，因為系統(tǒng)對于三個線程的處理情況是不確定的丹拯，但是可以看出來一個線程的play()方法還沒有執(zhí)行完站超，就被另一個線程搶了過去，說明這其中三個線程就對play()這個產生了競爭乖酬。

4.同步方法

上述問題可以通過關鍵字synchronized關鍵字實現(xiàn)線程的同步來解決死相。

當一個對象使用了synchronized關鍵字后，這個對象就被鎖定或者說進入了監(jiān)視器（monitor）咬像，這樣可以保證每時每刻都只有一個線程進入監(jiān)視器來訪問被鎖定的對象算撮，其它線程就被掛起直到之前的線程退出監(jiān)視器。

Java中每一個對象都與監(jiān)視器相連县昂，但是如果不使用同步關鍵字肮柜，監(jiān)視器就不會真的被分配。

實現(xiàn)同步有兩種方法：

1.鎖定沖突的對象

synchronized(ObjRef){Block//需要同步執(zhí)行的語句體}

例如將上面的例子中的run()方法里面的UserObj鎖定

publicvoidrun(){synchronized(UserObj){UserObj.Play(num);}}

這樣就實現(xiàn)了同步七芭，執(zhí)行一次結果如下：

運行線程 NO：2

結束線程 NO：2

運行線程 NO：1

結束線程 NO：1

運行線程 NO：3

結束線程 NO：3

2.鎖定沖突的方法

synchronized方法的定義

例如將上面的play()方法鎖定

classUserThread{synchronizedvoidPlay(intn){System.out.println("運行線程 NO："+n);try{Thread.sleep(3);// 采用睡眠模擬程序的運行}catch(InterruptedExceptione){System.out.println("線程異常素挽，NO："+n);}System.out.println("結束線程 NO："+n);}}

當一個線程在執(zhí)行play()的時候，另一個線程如果也要執(zhí)行這方法狸驳，就會被阻塞预明；

所以輸出一次結果如下：

運行線程 NO：2

結束線程 NO：2

運行線程 NO：3

結束線程 NO：3

運行線程 NO：1

結束線程 NO：1

對run()方法無法加鎖缩赛，編譯可通過但是無法避免沖突；

無法對構造函數(shù)加鎖撰糠，會出現(xiàn)語法錯誤酥馍；

五、線程間通信

Java實現(xiàn)多線程通信是通過系統(tǒng)方法實現(xiàn)的阅酪，只要是wait()旨袒、notify()和notifyAll()方法

wait()方法

wait()方法使得當前線程必須要等待，等到另外一個線程調用notify()或者notifyAll()方法术辐。

線程調用wait()方法砚尽，釋放它對鎖的擁有權，然后等待另外的線程來通知它（通知的方式是notify()或者notifyAll()方法）辉词，這樣它才能重新獲得鎖的擁有權和恢復執(zhí)行必孤。

注意：

要確保調用wait()方法的時候擁有鎖，即wait()方法的調用必須放在synchronized方法或synchronized塊中瑞躺；

另一個會導致線程暫停的方法：Thread.sleep()敷搪，它會導致線程睡眠指定的毫秒數(shù)，但線程在睡眠的過程中不會釋放掉對象的鎖幢哨。

notify()方法

notify()方法通知等待監(jiān)視器的線程赡勘，該對象的狀態(tài)已經改變。會喚醒一個等待的線程捞镰。

注意：

如果多個線程在等待闸与，它們中的一個將會選擇被喚醒。這種選擇是隨意的曼振，和具體實現(xiàn)有關几迄；

被喚醒的線程是不能被執(zhí)行的，需要等到當前線程放棄這個對象的鎖冰评；

被喚醒的線程將和其他線程以通常的方式進行競爭，來獲得對象的鎖木羹。也就是說甲雅，被喚醒的線程并沒有什么優(yōu)先權，也沒有什么劣勢坑填，對象的下一個線程還是需要通過一般性的競爭抛人，也就是看優(yōu)先級；

notify()方法應該是被擁有對象的鎖的線程所調用脐瑰。也就是和wait()方法一樣妖枚，必須放在synchronized方法或synchronized塊中。

notifyAll()方法

notifyAll()方法會喚醒從同一個監(jiān)視器中用wait()方法退出的所有線程苍在，使它們按照優(yōu)先級順序重新排隊

線程調度比較復雜绝页，編寫程序應該遵守以下規(guī)則：

如果有多個線程訪問同一個對象荠商，就要將執(zhí)行修改操作的方法聲明為synchronized；

如果線程必須等待某個對象的狀態(tài)续誉，則應該在同步方法內調用wait()方法莱没；

每當一個方法改變了某個對象的狀態(tài)，就應該調用notify()方法酷鸦。這樣饰躲，等待線程就有機會檢查環(huán)境是否發(fā)生了變化。

在這篇博客看到一張不錯的說線程狀態(tài)的圖

感謝 @林炳文Evankaka：http://blog.csdn.net/evankaka

1臼隔、新建狀態(tài)（New）：新創(chuàng)建了一個線程對象嘹裂。

2、就緒狀態(tài)（Runnable）：線程對象創(chuàng)建后摔握，其他線程調用了該對象的start()方法焦蘑。該狀態(tài)的線程位于可運行線程池中，變得可運行盒发，等待獲取CPU的使用權例嘱。

3、運行狀態(tài)（Running）：就緒狀態(tài)的線程獲取了CPU宁舰，執(zhí)行程序代碼拼卵。

4、阻塞狀態(tài)（Blocked）：阻塞狀態(tài)是線程因為某種原因放棄CPU使用權蛮艰，暫時停止運行腋腮。直到線程進入就緒狀態(tài)，才有機會轉到運行狀態(tài)壤蚜。阻塞的情況分三種：

等待阻塞：運行的線程執(zhí)行wait()方法即寡，JVM會把該線程放入等待池中。(wait()會釋放持有的鎖)

同步阻塞：運行的線程在獲取對象的同步鎖時袜刷，若該同步鎖被別的線程占用聪富，則JVM會把該線程放入鎖池中。

其他阻塞：運行的線程執(zhí)行sleep()或join()方法著蟹，或者發(fā)出了I/O請求時墩蔓，JVM會把該線程置為阻塞狀態(tài)。當sleep()狀態(tài)超時萧豆、join()等待線程終止或者超時奸披、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入就緒狀態(tài)涮雷。（注意,sleep是不會釋放持有的鎖,,上面我已經說過了）

5阵面、死亡狀態(tài)（Dead）：線程執(zhí)行完了或者因異常退出了run()方法，該線程結束生命周期。