1、线程的基本概念

多线程

线程与进程

• 进程：
  

  一个计算机程序的运行实例，包含了需要执行的指令；有自己的独立地址空间，包含程序内容和数据；不同进程的地址空间是互相隔离的；进程拥有各种资源和状态信息，包括打开的文件、子进程和信号处理。

• 线程：
  表示程序的执行流程，是CPU调度执行的基本单位；线程有自己的程序计数器、寄存器、堆栈和帧。同一进程中的线程共用相同的地址空间，同时共享进进程锁拥有的内存和其他资源。# 线程的生命周期
  线程是一个动态执行的过程，它也有一个从产生到死亡的过程。

Java标准库提供了进程和线程相关的API

进程主要包括表示进程的java.lang.Process类和创建进程的java.lang.ProcessBuilder类；
表示线程的是java.lang.Thread类，在虚拟机启动之后，通常只有Java类的main方法这个普通线程运行，运行时可以创建和启动新的线程；还有一类守护线程（damon thread），守护线程在后台运行，提供程序运行时所需的服务。当虚拟机中运行的所有线程都是守护线程时，虚拟机终止运行。

下图显示了一个线程完整的生命周期。线程可以有以下5种状态：- New(新建)

线程对象被创建后，就进入了新建状态。例如，Thread thread = new Thread()。
- 就绪状态(Runnable)
一旦调用start()方法，线程就处于runnable状态。可以可运行的线程可能正在运行也可能没有运行，这取决于操作系统给线程提供运行的时间(这就是为什么这个状态成为可运行而不是运行)
- 运行状态(Running) :
线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是，线程只能从就绪状态进入到运行状态。
- 阻塞状态（Blocked）：
如果一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种：

1. 等待阻塞：运行状态中的线程执行 wait() 方法，使线程进入到等待阻塞状态。
2. 同步阻塞：线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。
3. 其他阻塞：通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时，线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时，join() 等待线程终止或超时，或者 I/O 处理完毕，线程重新转入就绪状态
   
   • 死亡状态:
     

     一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态。

线程的优先级

调整线程优先级：Java线程有优先级，优先级高的线程会获得较多的运行机会。Java线程的优先级用整数表示，取值范围是1~10，Thread类有以下三个静态常量：1. static int MAX_PRIORITY 线程可以具有的最高优先级，取值为10。2. static int MIN_PRIORITY 线程可以具有的最低优先级，取值为1。3. static int NORM_PRIORITY 分配给线程的默认优先级，取值为5。

Thread类的setPriority()和getPriority()方法分别用来设置和获取线程的优先级。

线程的优先级有继承关系，比如A线程中创建了B线程，那么B将和A具有相同的优先级JVM提供了10个线程优先级，但与常见的操作系统都不能很好的映射。如果希望程序能移植到各个操作系统中，应该仅仅使用Thread类有以下三个静态常量作为优先级，这样能保证同样的优先级采用了同样的调度方式。

上下文切换

对于单核CPU来说（对于多核CPU，此处就理解为一个核），CPU在一个时刻只能运行一个线程，当在运行一个线程的过程中转去运行另外一个线程，这个叫做线程上下文切换（对于进程也是类似）。由于可能当前线程的任务并没有执行完毕，所以在切换时需要保存线程的运行状态，以便下次重新切换回来时能够继续切换之前的状态运行。举个简单的例子：比如一个线程A正在读取一个文件的内容，正读到文件的一半，此时需要暂停线程A，转去执行线程B，当再次切换回来执行线程A的时候，我们不希望线程A又从文件的开头来读取。因此需要记录线程A的运行状态，那么会记录哪些数据呢？因为下次恢复时需要知道在这之前当前线程已经执行到哪条指令了，所以需要记录程序计数器的值，另外比如说线程正在进行某个计算的时候被挂起了，那么下次继续执行的时候需要知道之前挂起时变量的值时多少，因此需要记录CPU寄存器的状态。所以一般来说，线程上下文切换过程中会记录程序计数器、CPU寄存器状态等数据。说简单点的：对于线程的上下文切换实际上就是 存储和恢复CPU状态的过程，它使得线程执行能够从中断点恢复执行

常见线程名词解释

• 主线程：JVM调用程序main()所产生的线程。
• 当前线程：这个是容易混淆的概念。一般指通过Thread.currentThread()来获取的进程。
• 后台线程：指为其他线程提供服务的线程，也称为守护线程。JVM的垃圾回收线程就是一个后台线程。用户线程和守护线程的区别在于，是否等待主线程依赖于主线程结束而结束
• 前台线程：是指接受后台线程服务的线程，其实前台后台线程是联系在一起，就像傀儡和幕后操纵者一样的关系。傀儡是前台线程、幕后操纵者是后台线程。由前台线程创建的线程默认也是前台线程。可以通过isDaemon()和setDaemon()方法来判断和设置一个线程是否为后台线程。