JAVA-线程知识点汇总

线程是程序执行的最小单元，进程是程序执行的一个代码块，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，一个进程可以包含多个线程。

多线程的使用为程序研发提供了便利，具体内容如下：

1）使用多线程可以缩短程序的响应时间，使用多线程，可以把耗时的线程分配到一个单独的线程去执行，从而使程序具备了良好的交互性；

2）与进程相比，线程的创建和切换开销小，线程在数据共享方面效率非常高；

3）多cpu和多核计算器本身就具有处理多线程的能力，如果使用单个线程，无法重复利用计算机资源；

4）使用多线程能简化程序的结构，使程序便于理解和维护。

多线程的实现有三种方法：

1，继承Thread类，重写run()方法；（extends Thread）

Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例，它代表一个线程的实例，启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()方法。start()是一个本地方法，它将启动一个新线程，并执行run()方法；不过，调用start()方法并不能直接执行多线程代码，而是使该线程处于可运行态，什么时候执行多线程代码是有操作系统决定的。

2，实现runnable接口，并实现该接口的run()方法：

    1）定义并实现Runnable接口，实现run()方法。

    2）创建Thread类，并用runnable（）接口的对象作为参数实例化该Thread对象。

    3）调用Thread的run()方法；

class MyThread implements Runnable{                 //1)

      public void run(){

             System.out.println("Thread body");

       }

}

public class Test{

       public static void main(String[] args){

            MyThreas thread = new MyThread();

            Thread t = new Thread(thread);               //2)

            t.run();                                  //3)

        }

}

3，实现Callable(）接口，并重写call()方法

Callable接口实际是Executor框架中的功能类，Callable接口与Runnable接口的功能类似，但是比Runable接口的功能更强大，

    1）Callable可以在任务结束后提供一个返回值，Runable无法提供这个返回值；

    2）call()方法可以抛异常，run()方法不行；

    3）运行Callable可以拿到future对象，Future是异步计算的结果，它提供了检查计算是否完成的方法。由于线程属于异步计算模型，无法从别的线程得到函数的返回值，在这种情况下，就可以使用Future来监视目标线程调用call()方法的情况，当调用Future的get()方法以获取结果时，当前线程就会阻塞，直到call()方法返回结果。

一般使用实现Runnable接口来实现多线程。原因是实现Runnable接口比继承Thread类具有一下优势：

    1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源

    2）：可以避免java中的单继承的限制

    3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立

    4）：线程池只能放入实现Runable或callable类线程，不能直接放入继承Thread的类

关于start(）方法与run(）方法：

start()可以启动线程，使线程处于就绪状态，在调度过程中，jvm通过调用线程的run(）方法来完成相关的操作，当run(）方法结束，线程终止，即start(）方法可以异步调用run（）方法，而直接调用run（)方法时，函数体会被当成一个普通的函数处理，无法达到多线程的目的。

而join(）方法，其作用是让调用该方法的线程在执行完run(）方法后，继续执行join(）方法后的代码。即将两个线程合并，实现同步。

守护线程与用户线程：

守护线程又称“服务线程”，“精灵线程”或者“后台线程”，是指在程序运行时在后台提供一种通用服务的线程，这种线程并不属于程序中不可或缺的部分，而用户线程具有守护线程较高一些的优先级，唯一的不同即当用户线程全部退出执行，只剩下守护线程，那JVM也就退出了。当所有非守护线程运行结束，会同时杀死守护线程，将用户线程设置为守护线程的方法就是在调用start(）方法启动线程之前调用对象的setDeamom(true)方法，true为守护线程，false为用户线程。

多线程同步的方法：

1）synchronized关键字（synchronized方法和synchronized块），还可用于静态方法，类或者某个实例

2）wait()方法和notify()方法

     在synchronized代码被执行期间，线程可以调用对象的wait(）方法，释放对象锁，进入等待状态，并且可以调用notify（）方法或者notifyAll(）方法通知正在等待的其他线程，notify(）唤醒一个线程，notify()唤醒所有，并让他们竞争。

3）Lock

其中，synchronized与Lock的区别

类别	synchronized	Lock
存在层次	Java的关键字，在jvm层面上	是一个类，需显示的指定起始位置和终止位置，通过代码实现
锁的释放	1、以获取锁的线程执行完同步代码，释放锁 2、线程执行发生异常，jvm会让线程释放锁	在finally中必须释放锁，不然容易造成线程死锁
锁的获取	假设A线程获得锁，B线程等待。如果A线程阻塞，B线程会一直等待	分情况而定，Lock有多个锁获取的方式，具体下面会说道，大致就是可以尝试获得锁，线程可以不用一直等待
锁状态	无法判断	可以判断
锁类型	可重入 不可中断 非公平	可重入 可判断 可公平（两者皆可）
性能	少量同步	大量同步

sleep()和wait（）方法：

类别	sleep	wait
原理不同	Thread类的静态方法，是线程用来控制自身流程的，等时间一到，线程自动苏醒	Object类的方法，用于线程间的通信，使当前拥有该对象所的进程等待，知道其他线程调用notify()方法，也可指定时间，
锁的封锁机制	不涉及线程间的通信，调用时不会释放锁，	调用wait（)方法后，线程会自动释放掉他所占用的锁，从而使线程所在对象中的其他synchronized数据可被其他线程使用
使用区域不同	sleep()可在任何地方	必须放在同步方法或者同步块中