JAVA线程

JAVA线程

线程是指进程中的一个执行流程，一个进程中可以运行多个线程。线程总是属于某个进程，进程中的多个线程共享进程的内存。

概念及类别：

线程总体分两类：用户线程和守护线程。

守护线程概念：后台线程主要是为其它线程（相对可以称之为前台线程）提供服务，或”守护线程”。如JVM中的垃圾回收线程。
生命周期：当所有的前台线程都进入死亡状态时，后台线程会自动死亡

生命周期及五种基本状态：

新建状态（NEW）： 当线程对象创建后即进入了新建状态。
就绪状态（Runnable）： 当调用线程对象的Start()方法，线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程只是说明此线程已经做好了准备，随机等待CPU调度执行，并不是说执行了Start()此线程立即就会执行。
运行状态（Running）： 当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，此线程才真正执行，即进入运行状态。
阻塞状态（Blocked）： 处于运行状态中的线程由于某种原因，暂时放弃对CPU的使用权，停止执行，此时进入阻塞状态，直到其进入到就绪状态才有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同，阻塞状态又可以分为三种：
1、等待阻塞：运行状态中的线程执行wait()方法，使本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（因为锁被其它线程锁占用），它会进入同步阻塞状态。
3、其它阻塞：通过调用线程的Sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入阻塞状态。当Sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
死亡状态（Dead）： 线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

线程创建方式

1、继承Tread类，重写该类的run()方法。
2、实现Runnable接口，并重写该接口的run()方法。
3、使用Callable和Future接口创建线程，具体是创建Callable接口的实现类并实现call()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象。

线程同步

1. 同步方法

   即有sychronized关键字修饰的方法，由于java的每个对象都有一个内置锁，当用此关键字修饰方法时内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态。

2. 同步代码块

   即有sychronized关键字修饰的语句块，被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步。

3. 使用特殊域变量（volatile）实现线程同步

   volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制，使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其它线程更新，因此每次使用该域就要重新计算而不是使用寄存器中的值。volatile不会提供任何原子操作，它也不会用来修饰final类型的变量

4. 使用重入锁实现线程同步

   ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁，它与使用synchonized方法和块具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力。
   ReentrantLock()：创建一个ReentrantLock实例
   Lock()：获得锁
   unLock()：释放锁

5. 使用局部变量实现线程同步

   如果使用ThreadLocal管理变量，则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本，副本之间互相独立，这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本，而不会对其它线程产生影响。
   ThreadLocal()：创建一个线程本地变量
   get()：返回此线程局部变量的当前线程副本中的值
   initialValue()：返回此线程局部变量的当前线程的”初始值”
   set(T value)：将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value

6. 使用阻塞队列实现线程同步

   前面5种同步方式都是在底层实现的线程同步，但是我们在实际开发当中，应当尽量远离底层结构。使用java.util.concurrent包将有助于简化开发。
   LinkedBlockingQueue是一个基于已连接节点的，范围任意的blocking queue.队列是先进先出的顺序（FIFO）
   put(E e)：在队尾添加一个元素，如果队列满则阻塞
   size()：返回队列中的元素个数
   take()：移除并返回队头元素，如果队列空则阻塞

7. 使用原子变量实现线程同步

   需要使用线程同步的根本原因在于对普通变量的操作不是原子的。
   原子操作就是指将读取变、修改变、保存变量值看成一个整体来操作，即这几种行为要么同时完成，要么都不完成。
   Atomiclnteger表可以用原子方式更新int的值，可用在应用程序中（如以原子方式增加的计数器），但不能用于替换Integer;可扩展Number,允许那些处理机域数字类的工具和实用工具进行统一访问。
   addAddGet(int dalta)：以原子方式将给定值与当前值相加
   get()：获取当前值