一:基本概念：

• 1：什么叫進(jìn)程以及線程
  進(jìn)程：是一個具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動。它可以申請和擁有系統(tǒng)資源，是一個動態(tài)的概念，是一個活動的實(shí)體。它不只是程序的代碼茫舶，還包括當(dāng)前的活動，通過程序計(jì)數(shù)器的值和處理寄存器的內(nèi)容來表示刹淌。進(jìn)程就是我們電腦上運(yùn)行的一個程序例如：QQ;
  線程：就是進(jìn)程的一個分支饶氏，一個進(jìn)程可以有多個線程，線程是不能擁有資源的有勾，只有一些運(yùn)行時(shí)必要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)疹启；每一個線程都會擁有一個父進(jìn)程，進(jìn)程擁有電腦或者程序分配的一些資源蔼卡，這些資源可以被進(jìn)程下面的線程所共享喊崖；
  通常在一個進(jìn)程中可以包含若干個線程，它們可以利用進(jìn)程所擁有的資源雇逞。在引入線程的操作系統(tǒng)中荤懂，通常都是把進(jìn)程作為分配資源的基本單位，而把線程作為獨(dú)立運(yùn)行和獨(dú)立調(diào)度的基本單位塘砸。由于線程比進(jìn)程更小节仿，基本上不擁有系統(tǒng)資源，故對它的調(diào)度所付出的開銷就會小得多掉蔬，能更高效的提高系統(tǒng)內(nèi)多個程序間并發(fā)執(zhí)行的程度廊宪。
  多線程程序是一種多任務(wù)多并發(fā)的程序；具有以下優(yōu)點(diǎn)：
• A：提高應(yīng)用程序的相應(yīng)：例如：當(dāng)一個程序耗時(shí)很長時(shí)眉踱，如果使用單線程挤忙，此時(shí)電腦將無法為其他事件作出響應(yīng)；而多線程則可以為這個耗時(shí)很長的程序單獨(dú)開辟一個線程讓其自己去完成谈喳，為其他操作開辟另外一個線程，即使響應(yīng)相關(guān)的操作戈泼；
• B:使CPU系統(tǒng)更加的有效婿禽。當(dāng)一個電腦上運(yùn)行有多個CPU時(shí)，操作系統(tǒng)就會保證當(dāng)線程數(shù)不大于CPU數(shù)目時(shí)大猛；不同的線程運(yùn)行在不同的CPU上扭倾；
• C:改善程序的結(jié)構(gòu)；將一個復(fù)雜的進(jìn)程分解為多個線程挽绩；使每一個線程成為獨(dú)立或者半獨(dú)立的狀態(tài)膛壹；有利于程序的維護(hù)或者修改
  2:多進(jìn)程和多線程
  多進(jìn)程是指一個電腦同時(shí)運(yùn)行多個任務(wù)的狀態(tài)
  多線程是指同一個程序（任務(wù)）中多個順序流在執(zhí)行；

二：Java中的多線程：

• 1:實(shí)現(xiàn)方式：

  • 1：繼承Thread類
  • 2：實(shí)現(xiàn)Runnable接口
  • 3：通過Callable 和 Future 創(chuàng)建線程

  1：集成Thread類

public class test{
  public static void main(String[] arg){
      thread1 t1 = new thread1();
       t1.start();  
  }
}
class thread1 extends Thread
      public void run(){
        System.out.println("我是繼承了Thread類實(shí)現(xiàn)的多線程！");
      }
}

B: 實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的多線程

public class test{
  public static void main(String[] arg){
      runnable r = new runnable();  
      thread1 t1 = new thread1(r);
       t1.start();  
  }
}
class runnable1 implements Runnable{
    public void run() {
        System.out.println("我是實(shí)現(xiàn)了Runable接口的多線程模聋！");
    }
}

C:通過實(shí)現(xiàn)Callable接口并結(jié)構(gòu)FutureTask創(chuàng)建線程肩民，他和繼承Thread線程之間不會共享數(shù)據(jù)；

class  callableThread implements Callable<Integer>{
    private int temp = 10;
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        for(int i=0;i<10;i++){
            temp--;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"="+i);
        }
        return temp;
    }
}  
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        callableThread ct = new callableThread();
        FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ct);
        FutureTask<Integer> ft1 = new FutureTask<>(ct);
        new Thread(ft,"線程1").start();
        new Thread(ft1,"線程2").start();
    }
}

兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)：
實(shí)現(xiàn)Runnable接口可以避免java的單繼承的缺點(diǎn)链方；
實(shí)現(xiàn)Runnable接口多線程操作下可以保證線程安全持痰；即實(shí)現(xiàn)Runable接口的對象可以被多個線程共享；進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變量的共享祟蚀；適合于多個線程處理同一資源的情況工窍；

三：中斷線程：

每一個線程都會有一個標(biāo)志位用來判斷該線程是否被終止；所以每次調(diào)用之前我們都應(yīng)該先檢查該線程該標(biāo)志位判斷該線程是否終止前酿；
當(dāng)線程中的run方法執(zhí)行到最后一句并經(jīng)由rerturn語句返回時(shí)患雏，或者程序中存在沒有捕獲的異常時(shí)線程將終止；
調(diào)用interrup方法可以用來終止線程將其標(biāo)志置位罢维；
isInterrupt方法也可以用來判斷線程是否終止淹仑，并且它也不會改變線程的狀態(tài)；另外一個Interrupted方法也具有該功能言津，但是它會改變該線程的狀態(tài)攻人；

四:線程的狀態(tài)以及各個狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換：

MulThread.png

• A：注意yield方法只允許比自己優(yōu)先級高的線程或者和自己的優(yōu)先級相同的線程調(diào)用；
• B：join方法是一個線程的方法悬槽，例如：一個程序啟動了A和B兩個線程怀吻，其中A是主線程，B是子線程初婆；現(xiàn)在我們正在執(zhí)行A線程蓬坡，如果此時(shí)A線程需要用到B線程執(zhí)行完畢時(shí)的一個數(shù)據(jù)，此時(shí)我們就可以調(diào)用B線程的jion方法讓線程B執(zhí)行完畢之后再執(zhí)行線程A磅叛；可以理解為插隊(duì)屑咳；

五：守護(hù)線程：

守護(hù)線程的主要作用就是為其他線程服務(wù)；例如：計(jì)時(shí)器弊琴，當(dāng)只剩下守護(hù)線程時(shí)虛擬機(jī)就會關(guān)閉自動退出兆龙；守護(hù)線程不會去訪問固定資源：文件，數(shù)據(jù)庫敲董；
通過調(diào)用t.setDaemon(true)將線程t變成守護(hù)線程

六：同步：

• <1>:基本概念
  當(dāng)使用多個線程處理同一組數(shù)據(jù)時(shí)紫皇，就有可能出現(xiàn)兩個線程同時(shí)對這一組數(shù)據(jù)修改的情況；這樣就會造成這一組共享的數(shù)據(jù)出現(xiàn)不合理的情況腋寨；為了防止這一情況發(fā)生我們提出了同步的概念聪铺；
• <2>:保持?jǐn)?shù)據(jù)同步的方法
• ** A:使用鎖對象**
  java.util.concurrent下面的ReentrantLock來保護(hù)代碼的基本結(jié)構(gòu)；

private Lock banklock = new ReentrantLock();
public void transfer(){
MyLock.lock();
  Try{
        //doSomething();
  }Finally{
       myLock.unlock();
  }
}

上面的結(jié)構(gòu)確保任何時(shí)刻僅僅只能有一個線程進(jìn)入臨界區(qū)萄窜；一旦一個線程封鎖了鎖對象铃剔，其他任何線程都無法通過Lock語句撒桨；當(dāng)其他線程調(diào)用lock時(shí)他們將被阻塞；直到第一個線程釋放鎖對象键兜；PS:釋放鎖的操作一定要放在finally字句中凤类；臨界區(qū)代碼拋出異常，鎖對象必須被釋放蝶押；
鎖是可以重入的踱蠢；線程可以重復(fù)的獲得已經(jīng)持有的鎖；

• B:條件對象：
  只有當(dāng)某個條件滿足了我們才執(zhí)行接下來的操作棋电；此時(shí)我們就需要添加一個條件

private Condition sufficientFunds;
public void transfer(int from,int to,int amount){
   banklock.lock();
  try{
    //不滿足條件就一邊等著去
    while(accounts[from]<amount){
         sufficientFunds.await();
     }
    //Transfer fund;  
     ....
    suffcientFunds.signAll();
  }finally{
     banklock.unlock();
  }
}

調(diào)用signAll方法并不會立即激活一個線程茎截，他僅僅是讓你從一個對象的等待池中跳出來了；以便這個線程在當(dāng)前線程釋放同步鎖之后赶盔；可以通過競爭實(shí)現(xiàn)對對象的訪問企锌；

• 總結(jié)：
  a:鎖用來保護(hù)代碼片段，任何時(shí)刻只能有一個線程執(zhí)行被保護(hù)的代碼
  b:鎖可以管理試圖進(jìn)入被保護(hù)代碼段的線程
  c:鎖可以擁有一個或者多個條件對象
  d:每一個條件對象管理那些已經(jīng)進(jìn)入被保護(hù)的代碼段但還是不能運(yùn)行的線程于未。

• C:synchronized關(guān)鍵字
  java的每一個對象都會有一個內(nèi)部鎖撕攒，如過一段代碼或者一個方法用synchronized關(guān)鍵字聲明，那么對象的鎖將會保護(hù)這個方法烘浦；也就是說想要調(diào)用該方法抖坪，就必須要獲得內(nèi)部的對象鎖；
  其實(shí)

public synchronized void method(){
  //dosomething;
}
等價(jià)于：
public void method(){
  this.intrinsicLock.lock();
  try{
     //dosomething;
  }
}

內(nèi)部對象鎖僅僅只有一個相關(guān)條件闷叉。wait方法添加一個線程到等待集中去擦俐，notify/notifyAll方法解除等待線程的阻塞狀態(tài)；等價(jià)于Condition的notify和wait以及notifyAll方法握侧；但是notify和notifyAll以及wait方法都是Object的final方法蚯瞧；由上面的代碼可知synchronized相比ReenrantLock鎖要簡單的多；使用對象鎖最關(guān)鍵的一點(diǎn)是你要理解 每一個對象都有一個內(nèi)部鎖品擎；并且該鎖只有一個內(nèi)部條件埋合；由鎖來管理那些試圖進(jìn)入sychronized方法的線程，由條件來管理那些調(diào)用wait方法的線程萄传；
內(nèi)部鎖和條件存在的一些局限性：
a:不能中斷一個正在試圖獲得鎖的線程
b:試圖獲得鎖時(shí)不能設(shè)定超時(shí)
c:每個鎖僅有單一的條件甚颂，可能是不夠的；
那么在代碼中使用哪一種秀菱？
·1）最好既不使用Lock/Condition也不使用synchronized關(guān)鍵字西设。許多情況我們都可以使用java.util.concurrent包中的一種機(jī)制，它會為你處理所有的代碼加鎖答朋；
2）如果使用synchronized關(guān)鍵字適合你的程序，最好使用它棠笑；減少代碼量梦碗；
3）如果特別需要Lock/Condition結(jié)構(gòu)提供的都具有特性時(shí)才使用Lock/Condition；

• D:同步阻塞
  所謂的同步阻塞其實(shí)就是使用同步代碼代碼塊；
  例如：

  private double[] accounts;
  public void transfer(Vector<Double> accouts,int to,int from){
     synchronized(accounts){//截獲這個鎖
        acounts.set(from,accounts.get(from)-amount);
        acounts.set(to,accounts.get(to)+amount);
   }
  }

• E:監(jiān)視器的概念：
  雖然鎖和條件是十分強(qiáng)大的同步工具洪规，但是他們不是面對對象的印屁；所以人們提出了監(jiān)視器的概念，它具有以下特征：
  a:監(jiān)視器是只包含私有域的類
  b:每一個監(jiān)視器類的對象僅僅含有一個相關(guān)的鎖斩例；
  c:使用該鎖對所有的方法進(jìn)行加鎖雄人；如果客戶端調(diào)用obj.method();那么obj對象的鎖是在方法調(diào)用開始時(shí)自動獲得的；并且當(dāng)方法返回時(shí)自動釋放該鎖念赶；
  d:該鎖可以有任意多個相關(guān)條件
  但是Java設(shè)計(jì)者以不是很精確的方式采用了監(jiān)視器的概念础钠；Java的每一個對象都有一個內(nèi)部鎖和內(nèi)部條件；但是他在以下三個方面的不同于監(jiān)視器使其安全性下降：
  a:域不要求必須是private
  b:方法要求必須是synchronized;
  c:內(nèi)部鎖對客戶端是可以使用的
• F：Volaitile域
  目前現(xiàn)狀是：
  a:多處理器的計(jì)算機(jī)能夠暫時(shí)在寄存器或本地內(nèi)存緩沖區(qū)中保存內(nèi)存中的值叉谜，這將使得運(yùn)行在不同處理器上的線程可能在同一內(nèi)存位置上取得不同的值旗吁；
  b:編譯器可以改變指令的運(yùn)行順序使得指令的吞吐量最大化；雖然這種變化不會改變代碼的語義但是停局，編譯器假定內(nèi)存中的值僅僅只是在代碼有顯示修改指令時(shí)才會改變很钓；然而內(nèi)存的值是可以被其他線程改變的；
  有時(shí)僅僅為了的讀寫一兩個域就使用同步顯然會使得程序開銷過大董栽；此時(shí)我們就提出了Volatile概念码倦；通過對一個變量（域）添加Volatile關(guān)鍵字來保證變量（域）安全相對同步來講要容易的多；例如：

  private synchronized boolean isDone;
  private synchronized void setDone;
  private boolean done;
//這種情況下我們就可以將done域聲明為Volatile類型的锭碳；
  private  boolean isDone;
  private  void setDone;
  private volatile boolean done;

線程寫volatile變量的過程
①改變線程工作內(nèi)存中volatile變量副本的值
②將改變后的副本的值從工作內(nèi)存刷新到主內(nèi)存
線程讀volatile變量的過程：
①從主內(nèi)存中讀取volatile變量的最新值到線程的工作內(nèi)存中
②從工作內(nèi)存中讀取volatile變量的副本的值
雖然volatile關(guān)鍵字給我們的省去了同步帶來的不便利性袁稽，但是同時(shí)它也存在一定的安全隱患：
a：volatile是不能保證原子性的例如：done!=done;a++等操作
b：volatile禁止指令重新排序；
總之：以下3種情況下工禾，域的并發(fā)訪問時(shí)安全的：
a:于是final运提，并且在構(gòu)造器調(diào)用完成之后被訪問；
b:對域的訪問使用共有鎖進(jìn)行保護(hù)
c:域是volatile的