線程是指程序在執(zhí)行過程中谓松，能過執(zhí)行程序代碼的一個(gè)執(zhí)行單元践剂。在Java中，線程有4種狀態(tài)：運(yùn)行逊脯、就緒、掛起和結(jié)束军洼。
進(jìn)程是指一段正在執(zhí)行的程序巩螃。而線程有時(shí)被稱為輕量級(jí)進(jìn)程匕争，它是程序執(zhí)行的最小單元避乏，一個(gè)進(jìn)程可以擁有多個(gè)線程，各個(gè)線程之間共享程序的內(nèi)存空間（代碼段甘桑、數(shù)據(jù)段和堆空間）及一些進(jìn)程級(jí)的資源（如打開文件）拍皮，但是各個(gè)線程擁有自己的棧空間跑杭。

進(jìn)程和線程的關(guān)系.png

多線程的使用的好處：

• 使用多線程可以減少程序的響應(yīng)時(shí)間铆帽。
• 與進(jìn)程相比，線程的創(chuàng)建和切換開銷更小德谅。由于啟動(dòng)一個(gè)新的線程必須給這個(gè)線程分配獨(dú)立的地址空間爹橱，建立許多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來維護(hù)線程代碼段、數(shù)據(jù)段等信息窄做，而運(yùn)行于同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的線程共享代碼段愧驱、數(shù)據(jù)段，線程的啟動(dòng)或切換的開銷比進(jìn)程少很多浸策。同時(shí)多線程在數(shù)據(jù)共享方面效率非常高
• 多CPU或多核計(jì)算機(jī)本身就具有執(zhí)行多線程的能力冯键，在這些計(jì)算機(jī)上使用多線程能提高CPU的利用率。
• 使用多線程能簡(jiǎn)化程序的結(jié)構(gòu)庸汗，使程序便于理解和維護(hù)惫确。

實(shí)現(xiàn)多線程的常用方法：

• 繼承Thread類，重寫run()方法；
  Thread本質(zhì)上也是實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的一個(gè)實(shí)例改化，它代表一個(gè)線程的實(shí)例掩蛤，并且，啟動(dòng)線程的唯一方法是通過Thread類的start()方法陈肛。start()方法是一個(gè)本地方法揍鸟，它將啟動(dòng)一個(gè)新線程，并執(zhí)行run()方法（Thread中提供的run()方法是一個(gè)空方法）句旱。這種方式通過自定義直接extends Thread阳藻，并重寫run()方法，就可以起到新線程并執(zhí)行自己定義的run()方法谈撒。調(diào)用start()方法后并不是執(zhí)行多線程代碼腥泥，而是使用該線程變?yōu)榭蛇\(yùn)行態(tài)（Runnable），什么時(shí)候運(yùn)行多線程代碼由操作系統(tǒng)決定啃匿。

• 實(shí)現(xiàn)Runnable接口蛔外，并實(shí)現(xiàn)該接口run()方法；

  • 自定義類并實(shí)現(xiàn)Runnable接口溯乒，實(shí)現(xiàn)run()方法夹厌。
  • 創(chuàng)建Thread對(duì)象，用實(shí)現(xiàn)Runnable接口的對(duì)象作為實(shí)例化該Thread對(duì)象裆悄。
  • 調(diào)用Thread的start()方法矛纹。

class MyThread implements Runnable{
    public void run(){
        System.out.println("Thread body");
    }
}
public class Test{
    public static void main(String []args) {
        MyThread thread = new MyThread():
        Thread t = new Thread(thread);
        t.start();
    }
}

不管是通過繼承Thread類還是通過使用Runnable接口實(shí)現(xiàn)多線程的方法崖技，最終還是通過Thread的對(duì)象的API來控制線程的钟哥。

• 實(shí)現(xiàn)Callable接口，重寫call()方法
  Callable泛型接口實(shí)際是屬于Executor框架中的功能類腻贰，有一個(gè)泛型參數(shù)V，Callable接口與Runnable接口的功能類似冀瓦，但提供了比Runnable更強(qiáng)大的功能。
  • Callable可以在任務(wù)結(jié)束后提供一個(gè)返回值（類型為V）的call()函數(shù)翼闽，Runnable無法提供這個(gè)功能洲炊。
  • Callable中的call()方法可以拋出異常尼啡，而Runnable無法提供這個(gè)功能询微。
  • 運(yùn)行Callable可以拿到一個(gè)Future對(duì)象，F(xiàn)uture對(duì)象表示異步計(jì)算的結(jié)果书聚，它提供了檢查計(jì)算是否完成的方法藻雌。由于線程屬于異步計(jì)算模型，因此無法從別的線程中得到函數(shù)的返回值蹦疑，在這種情況下，就可以使用Future來監(jiān)視目標(biāo)線程調(diào)用call()方法的情況，當(dāng)調(diào)用Future的get()方法以獲取結(jié)果時(shí)腔呜，當(dāng)前線程會(huì)阻塞，直到call()方法結(jié)束返回結(jié)果膝但。

public class CallableAndFuture{
    //創(chuàng)建線程類
    public static class CallableTest implements Callable<String> {
          public String call() throws Exception{
               return "Hello world!"
          }
    }
    public static void main(String []args) {
        ExecutorService threaPool = Executor.newSingleThreadExecutor();
        //啟動(dòng)線程
        Future<String> future = threadPool.submit(new CallableTest());
        try{
            System.out.println("waiting thread to finish!");
             System.out.println(future.get());//等待線程結(jié)束谤草，并獲取返回結(jié)果
        }
    }
}

注：
一般推薦實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式，原因是：

• Thread類定義了多種方法可以被派生類使用或重寫丑孩。但是只有run()方法是必須被重寫的，在run()方法中實(shí)現(xiàn)這個(gè)線程的主要功能略贮。這當(dāng)然是實(shí)現(xiàn)Runnable接口所需要的方法仗岖。
• 很多人認(rèn)為一個(gè)類僅在他們需要被加強(qiáng)或修改時(shí)才會(huì)被繼承，因此轧拄，如果沒有畢業(yè)重寫Thread類中的其他方法，那么通過繼承Thread的實(shí)現(xiàn)方式與實(shí)現(xiàn)Runnable接口的效果相同拄丰，在這種情況下最好通過實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式來創(chuàng)建線程。

run()方法與start()方法有什么區(qū)別
系統(tǒng)通過調(diào)用線程類的start()方法來啟動(dòng)一個(gè)線程愈案，此時(shí)該線程處于就緒狀態(tài)，而非運(yùn)行狀態(tài)站绪，也就意味著這個(gè)線程可以被JVM來調(diào)度執(zhí)行，在調(diào)度過程中恢准，JVM通過調(diào)用線程類的run()方法來完成實(shí)際的操作做，當(dāng)run()方法結(jié)束后涂召，此線程就會(huì)終止敏沉。

多線程同步的實(shí)現(xiàn)方法

• synchronized關(guān)鍵字
  在Java語言中，每個(gè)對(duì)象都有也給對(duì)象鎖與之關(guān)聯(lián)盟迟，該鎖表明對(duì)象在任何時(shí)候只允許被一個(gè)線程所擁有，當(dāng)一個(gè)線程調(diào)用對(duì)象的一段synchronized代碼時(shí)迫皱，需要先獲取這個(gè)鎖辖众，然后去執(zhí)行相應(yīng)的代碼，執(zhí)行結(jié)束后凹炸，釋放鎖。
  synchronized關(guān)鍵字主要有兩種用法（synchronized方法和synchronized塊）饲握，還可以用于靜態(tài)方法蚕键、類或某個(gè)實(shí)例，但對(duì)程序的效率影響很大锣光。
  • synchronized方法。在方法的聲明前加入synchronized關(guān)鍵字蹬刷。只要把多個(gè)線程對(duì)類需要被同步的資源的操作放到synchronized方法中，就能保證這個(gè)方法在同一時(shí)刻只能被一個(gè)線程訪問办成，從而保證了多線程訪問的安全性。然而迂卢，當(dāng)一個(gè)方法的方法體規(guī)模非常大時(shí)，把該方法聲明為synchronized會(huì)大大影響程序的執(zhí)行效率靶壮。
  • synchronized塊。synchronized塊既可以把任意的代碼段聲明為synchronized腾降，也可以指定上鎖的對(duì)象碎绎，有非常高的靈活性。

synchronized(syncObject){
    //訪問syncObject的代碼
}

• wait()方法和notify()方法
  在synchronized代碼被執(zhí)行期間映穗，線程可以調(diào)用對(duì)象的wait()方法，釋放對(duì)象鎖，進(jìn)入一個(gè)和該對(duì)象相關(guān)的等待池中宿接，并且可以調(diào)用notify()方法或notifyAll()方法通知正在等待的其他線程可以訪問。notify()方法僅喚醒一個(gè)線程（等待對(duì)列中的第一個(gè)線程）并允許它去獲得鎖梢卸，notifyAll()方法喚醒所有等待這個(gè)對(duì)象的線程并允許它們?nèi)カ@得鎖（所有線程根據(jù)優(yōu)先級(jí)獲得鎖）副女。必須放在synchronized塊中。
• Lock
  • lock()以阻塞的方式獲取鎖碑幅，如果獲得鎖，立即返回恤批；如果別的線程持有鎖，當(dāng)前線程等待喜庞，直到獲得鎖后返回。
  • tryLock()以非阻塞的方式獲取鎖延都，只是嘗試性地獲取一下鎖，如果獲取到鎖晰房，立即返回true；否則月帝，返回false幽污。
  • tryLock(long timeout, TimeUnit unit)如果獲取了鎖，返回true距误。否則等待參數(shù)定的時(shí)間單元，在等待的過程中趁俊，如果獲取鎖，返回true寺擂；如果超時(shí)泼掠，返回false。
  • lockInterruptibly()如果獲取鎖择镇，立即返回true，如果沒有家坎，當(dāng)前線程處于休眠狀態(tài)吝梅，直到獲得鎖。

線程的wait()憔涉、sleep()、join()穿扳、yeild()

• wait()上述
• sleep()是Tread類的靜態(tài)方法衩侥，作用是使調(diào)用線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)茫死。因?yàn)槭荰hread類的靜態(tài)方法履羞，因此它不能改變對(duì)象的機(jī)鎖。所以忆首，當(dāng)一個(gè)synchronized塊中調(diào)用sleep()方法時(shí)，線程雖然休眠了详幽，但是對(duì)象的機(jī)鎖并沒有被釋放，其他線程無法訪問這個(gè)對(duì)象唇聘。sleep()方法必須捕抓異常柱搜，
• join()等待目標(biāo)線程執(zhí)行完成之后 再繼續(xù)執(zhí)行
• yeild()線程禮讓。目標(biāo)線程有運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為就緒狀態(tài)也就是讓出執(zhí)行權(quán)限宪肖，讓跟其他線程得以優(yōu)先執(zhí)行，只會(huì)給相同優(yōu)先級(jí)或更高優(yōu)先級(jí)的線程以運(yùn)行機(jī)會(huì)匈庭。