java多线程入门（一）

1.java 进程与线程概念

现在的操作系统是多任务操作系统。多线程是实现多任务的一种方式。
进程是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有自己独立的一块内存空间，一个进程中可以启动多个线程。比如在Windows系统中，一个运行的exe就是一个进程。

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。

线程是程序中一个单一的顺序控制流程.在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为多线程.  线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。

比如java.exe进程中可以运行很多线程。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。“同时”执行是人的感觉，在线程之间实际上轮换执行。

线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文.多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定. 线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。

2.为什么要使用多线程

2.1多线程使用场景

许多情况下，在一个程序中使用多线程是有益处的。下面是一些深度的观察，为什么是有好处的。 

与用户的更好交互（Better Interaction with the User） 
如果只有一个线程，那一个程序在同一时刻只能做一件事情。以字处理程序为例，当第一个文档正在格式化和排队打印时，可以打开第二个文档那该多好啊。在一些早前的字处理软件中，当用户想要打印一个文档时，如果该文档正在准备并发送给打印机时，他只好等待。（即，用户不能在等待打印同时，用该软件做其他事情）现代字处理软件开发利用了多线程可以同时做两件事情。在单处理器（one-processor）的系统中，可通过操作系统在两个任务之间快速的来回切换来模拟此场景，以此来实现更好的与用户交互。 

从微处理器的角度来看，即使是最快的打字员在按键之间也花费了巨大的时间。在这些大量的时间间隙，处理器可以处理其他任务。当另外一个线程停止了其他工作时，如果一个线程总在等待给用户的动作一个快速的响应，比如点击鼠标或按键，用户将会从系统中感觉到更好的响应。 

模拟同时进行的活动（Simulation of Simultaneous Activities） 
即使只有一个处理器，Java中的线程好像也是并发运行。处理器运行每个线程一小段时间，并在线程之间切换来模拟并发执行。这使得每个线程看似都独立拥有自己的处理器。利用这一特性，你可以使得多个任务好像正在同时发生。实际上是在上下文（Context）切换到另外线程之前，每个线程只运行很短时间。 

开发利用多处理器（Exploitation of Multiple Processors） 
一些机器中有多个处理器。如果当前的操作系统和JVM的实现开发利用了多处理器，多线程的Java程序能实现真正的线程并发执行。而Java程序不需要修改，因为它已经用了线程。就像这些线程同时运行在不同的处理器上一样，它只能运行得更快。 

当等待慢的I/O操作时，可以做其他事情（Do Other Things While Waiting for Slow IO Operations） 
相对于处理器中的代码执行速度，对磁盘的输入输出操作，特别是跨网络的操作，速度相对来说是慢的。结果为了等待完成，读写操作可能被阻塞（block)相当长时间。 

在java.io包中，类InputStream有一个read()方法会被阻塞，直到从流（stream)中读一个字节或者抛出一个IOException异常。当等待流上字节的到来时，执行该方法的线程不能做其他事情。如果创建了多线程，当某线程被阻塞后，其他线程就可以完成其他活动。 

例如，你有一个包含多个TextField组件的Java Applet程序，下图显示了两个线程是如何给用户提供更好的用户交互的伪代码。第一个线程是GUI事件线程，该线程大部分时间都在waiForNextEvent()方法中被阻塞。第二个线程是工作线程，它初始化为阻塞状态，在waitUntilSignalled()方法中等待一个继续工作的信号。当所有的TextField组件生成之后，用户点击了传输数据按钮。GUI事件线程被解除阻塞，进入deliverEventToListenser()方法，随又调用actionPerformed()方法，该方法给工作线程一个信号，然后立即返回到waitForNextEvent()方法。工作线程被解除阻塞，离开了waitUntilSignaled()方法，进入gatherDataAndTransmit()方法。工作线程收集用户输入的数据，进行传输，当等待服务器确认信息时又被阻塞。当读取确认信息之后，工作线程返回waitUntilSignalled()方法。

2.2多线程优点

尽管面临很多挑战，使得它一直被使用。这些优点是：

• 资源利用率更好
• 程序设计在某些情况下更简单
• 程序响应更快

CPU资源利用率更好

想象一下，一个应用程序需要从本地文件系统中读取和处理文件的情景。比方说，从磁盘读取一个文件需要5秒，处理一个文件需要2秒。处理两个文件则需要：

1

5秒读取文件A

2

2秒处理文件A

3

5秒读取文件B

4

2秒处理文件B

5	---------------------

6

总共需要14秒

从磁盘中读取文件的时候，大部分的CPU时间用于等待磁盘去读取数据。在这段时间里，CPU非常的空闲。它可以做一些别的事情。通过改变操作的顺序，就能够更好的使用CPU资源。看下面的顺序：

1

5秒读取文件A

2	5秒读取文件B + 2秒处理文件A

3

2秒处理文件B

4	---------------------

5

总共需要12秒

CPU等待第一个文件被读取完。然后开始读取第二个文件。当第二文件在被读取的时候，CPU会去处理第一个文件。记住，在等待磁盘读取文件的时候，CPU大部分时间是空闲的。

总的说来，CPU能够在等待IO的时候做一些其他的事情。这个不一定就是磁盘IO。它也可以是网络的IO，或者用户输入。通常情况下，网络和磁盘的IO比CPU和内存的IO慢的多。

程序设计更简单

在单线程应用程序中，如果你想编写程序手动处理上面所提到的读取和处理的顺序，你必须记录每个文件读取和处理的状态。相反，你可以启动两个线程，每个线程处理一个文件的读取和操作。线程会在等待磁盘读取文件的过程中被阻塞。在等待的时候，其他的线程能够使用CPU去处理已经读取完的文件。其结果就是，磁盘总是在繁忙地读取不同的文件到内存中。这会带来磁盘和CPU利用率的提升。而且每个线程只需要记录一个文件，因此这种方式也很容易编程实现。

程序响应更快

将一个单线程应用程序变成多线程应用程序的另一个常见的目的是实现一个响应更快的应用程序。设想一个服务器应用，它在某一个端口监听进来的请求。当一个请求到来时，它去处理这个请求，然后再返回去监听。

服务器的流程如下所述：

while(server is active){
	    listen for request
	    process request
}

如果一个请求需要占用大量的时间来处理，在这段时间内新的客户端就无法发送请求给服务端。只有服务器在监听的时候，请求才能被接收。另一种设计是，监听线程把请求传递给工作者线程(worker thread)，然后立刻返回去监听。而工作者线程则能够处理这个请求并发送一个回复给客户端。这种设计如下所述：

while(server is active){
	    listen for request
	    hand request to worker thread
}

 

这种方式，服务端线程迅速地返回去监听。因此，更多的客户端能够发送请求给服务端。这个服务也变得响应更快。桌面应用也是同样如此。如果你点击一个按钮开始运行一个耗时的任务，这个线程既要执行任务又要更新窗口和按钮，那么在任务执行的过程中，这个应用程序看起来好像没有反应一样。相反，任务可以传递给工作者线程（word thread)。当工作者线程在繁忙地处理任务的时候，窗口线程可以自由地响应其他用户的请求。当工作者线程完成任务的时候，它发送信号给窗口线程。窗口线程便可以更新应用程序窗口，并显示任务的结果。对用户而言，这种具有工作者线程设计的程序显得响应速度更快

 

3.Java中的线程

在Java中，“线程”指两件不同的事情：

1、java.lang.Thread类的一个实例；

2、线程的执行。

使用java.lang.Thread类或者java.lang.Runnable接口编写代码来定义、实例化和启动新线程。一个Thread类实例只是一个对象，像Java中的任何其他对象一样，具有变量和方法，生死于堆上。Java中，每个线程都有一个调用栈，即使不在程序中创建任何新的线程，线程也在后台运行着。一个Java应用总是从main()方法开始运行，mian()方法运行在一个线程内，它被称为主线程。一旦创建一个新的线程，就产生一个新的调用栈。

线程总体分两类：用户线程和守候线程。当所有用户线程执行完毕的时候，JVM自动关闭。但是守候线程却不独立于JVM，守候线程一般是由操作系统或者用户自己创建的。

4.创建线程

4.1Java提供了两种创建线程方法：

• 通过实现Runable接口；
• 通过继承Thread类本身。
• 使用callable和Future创建线程。

1.通过继承Thread类本身。

步骤：

1，定义类继承Thread。

2，复写Thread类中的run方法。

目的：将自定义代码存储在run方法。让线程运行。//run();仅仅是对象调用方法。而线程创建了，并没有运行。

3，调用线程的start方法，

该方法两个作用：启动线程，调用run方法。

Demo d = new Demo();//创建好一个线程。

//d.start();//开启线程并执行该线程的run方法。

d.run();//仅仅是对象调用方法。而线程创建了，并没有运行。

/**
 * 
 */
package createthread;

/**
 * 创建线程： 通过继承Thread类来创建线程的步骤如下。
 * 1.定义Thread类的子类并重写该类的run方法。该run()方法体称为线程执行体。
 * 2.创建Thread类的子类实列，即创建线程对象。
 * 3.调用线程对象的start（）方法。
 *
 */
public class ExtendsThread extends Thread {

	private String name;

	public ExtendsThread(String name) {
		this.name = name;
	}

	public void run() {
		for (int j = 0; j < 5; j++) {
			if (name == "继承Thread1") {
				try {
					sleep(100);
					System.out.println(name);
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
			if (name == "继承Thread2") {
				try {
					sleep(300);
					System.out.println(name);
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		ExtendsThread tExtendsThread = new ExtendsThread("继承Thread1");
		tExtendsThread.start();
		ExtendsThread tExtendsThread2 = new ExtendsThread("继承Thread2");
		tExtendsThread2.start();
	}
}

 

程序启动运行main时候，java虚拟机启动一个进程，主线程main在main()调用时候被创建。随着调用MitiSay的两个对象的start方法，另外两个线程也启动了，这样，整个应用就在多线程下运行。

注意：start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码，而是使得该线程变为可运行态（Runnable），什么时候运行是由操作系统决定的。

从程序运行的结果可以发现，多线程程序是乱序执行。因此，只有乱序执行的代码才有必要设计为多线程。

Thread.sleep()方法调用目的是不让当前线程独自霸占该进程所获取的CPU资源，以留出一定时间给其他线程执行的机会。

实际上所有的多线程代码执行顺序都是不确定的，每次执行的结果都是随机的。


2.通过实现Runable接口；
runnable接口里有个run的接口

步骤：

1，定义类实现Runnable接口

2，覆盖Runnable接口中的run方法。

将线程要运行的代码存放在该run方法中。

3，通过Thread类建立线程对象。

4，将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。

为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数。

因为，自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。

将自己已经实现Runnable接口的类传给Thread,那么在调用Thread的run的时候，就会调用你传入的Runnale的run()

所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。

5，调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。

/**
 * 
 */
package createthread;

/**
 * ●定义Runnable借口实现类，并重写Run方法，该Run()方法同样是线程的执行体。
 * ●创建借口实现类的实例，并以实例作为Thread类的参数。该Thread对象才是真正的线程对象。
 */
public class ImplementsRunnable implements Runnable {
	private String name;

	public ImplementsRunnable(String name) {
		this.name=name;
	}

	public void run() {
		for (int j = 0; j < 5; j++) {
			if (name == "tImplementsRunnable1") {
				try {
					Thread.sleep(100);
					System.out.println(name);//注意sleep方法是Thread类的
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
			if (name == "tImplementsRunnable2") {
				try {
					Thread.sleep(300);
					System.out.println(name);//注意sleep方法是Thread类的
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		ImplementsRunnable tImplementsRunnable1=new ImplementsRunnable("tImplementsRunnable1");
		Thread thread1=new Thread(tImplementsRunnable1);
		thread1.start();
		ImplementsRunnable tImplementsRunnable2=new ImplementsRunnable("tImplementsRunnable2");
		Thread thread2=new Thread(tImplementsRunnable2);
		thread2.start();

	}
}

 

Thread2类通过实现Runnable接口，使得该类有了多线程类的特征。run（）方法是多线程程序的一个约定。所有的多线程代码都在run方法里面。
Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。

在启动的多线程的时候，需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构造出对象，然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码。实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此，不管是扩展Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程，最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的，熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。

 

3.使用callable和Future创建线程。

 Callable 和 Future接口

 Callable是类似于Runnable的接口，实现Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其它线程执行的任务。

 Callable和Runnable有几点不同：

 （1）Callable规定的方法是call()，而Runnable规定的方法是run().

 （2）Callable的任务执行后可返回值，而Runnable的任务是不能返回值的。

 （3）call()方法可抛出异常，而run()方法是不能抛出异常的。

 （4）运行Callable任务可拿到一个Future对象，

 Future 表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并检索计算的结果。

 通过Future对象可了解任务执行情况，可取消任务的执行，还可获取任务执行的结果。

package createthread;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

/**
 * 使用callable和Future创建线程。
 * 创建并启动有返回值的线程步骤如下。
 * 1.创建callable接口实现类，并实现call（）方法，该call（）方法将做线程的执行体，且该call（）方法有返回值。
 * 2.创建Callable实现类的实列，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装该Callable对象的call
 * （）方法的返回值。
 * 3.使用FutureTask对象作为Thread对象参数创建并启动线程。
 * 4.调用FutureTask对象的get（）方法来获得子线程执行结束后的返回值。
 */
public class CallableFutureTask implements Callable {
	// 实现call()方法，实现线程执行体
	@Override
	public String call() throws Exception {
		String reult = null;
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			reult = "返回值:---" + i;
			System.out.println(reult);
		}
		System.err.println(reult);
		return reult;
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		// 1.创建Callable实现类的实例
		CallableFutureTask tCallableFutureTask = new CallableFutureTask();
		// 2.使用FutureTask类来包装Callable对象。
		FutureTask task = new FutureTask(tCallableFutureTask);
		// 3.使用FutureTask对象作为Thread对象参数创建并启动线程
		// 实际还是以Callable来创建对象。并启动线程。。
		new Thread(task).start();
		// 4.调用FutureTask对象的get（）方法来获得子线程执行结束后的返回值。
		String rs = (String) task.get();
		System.out.println("main最终返回值：----" + rs);
	}

}

 

4.使用线程池建线程

package createthread;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPool {
	private static int POOL_NUM = 2;

	public static void main(String[] agrs) {
		ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
		for (int i = 0; i < POOL_NUM; i++) {
			RunnableThread thread = new RunnableThread();
			executorService.execute(thread);
		}
	}
}

class RunnableThread implements Runnable {
	private int THREAD_NUM =2;

	public void run() {
		for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++) {
			System.out.println("线程" + Thread.currentThread() + i);
		}

	}
}

线程Thread[pool-1-thread-1,5,main]0
线程Thread[pool-1-thread-2,5,main]0
线程Thread[pool-1-thread-2,5,main]1
线程Thread[pool-1-thread-1,5,main]1

实现方式和继承方式的区别

实现方式好处：避免了单继承的局限性。

在定义线程时，建立使用实现方式。

两种方式区别：

继承Thread: 线程代码存放Thread子类run方法中。

实现Runnable，线程代码存在接口的子类的run方法。

实现Runnable接口相对于继承Thread类来说，有如下的显著优势：
1.适合多个相同代码的线程去处理同一个资源的情况。
2.可以避免由于java的单继承特性带来的局限。
3.增强了程序的健壮性，代码能够被多个线程共享，代码与数据时独立的。

main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的，至于什么时候，哪个先执行，完全看谁先得到CPU的资源。

在java中，每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程，一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候，实际上都会启动一个ＪＶＭ，每一个ｊＶＭ实习在就是在操作系统中启动了一个进程。

 

5.线程的生命周期

线程经过其生命周期的各个阶段。下图显示了一个线程完整的生命周期。

• 新建状态:

  使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start()这个线程。

• 就绪状态:

  当线程对象调用了start()方法之后，该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM里线程调度器的调度。

• 运行状态:

  如果就绪状态的线程获取 CPU 资源，就可以执行 run()，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。

• 阻塞状态:

  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。

• 阻塞的情况分三种：

• （一）、等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。

  （二）、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。

  （三）、其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。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:

  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。

---

 

 

6.线程调度

线程的调度

1、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：

static int MAX_PRIORITY线程可以具有的最高优先级，取值为10。

static int MIN_PRIORITY  线程可以具有的最低优先级，取值为1。

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。

每个线程都有默认的优先级。主线程的默认优先级为Thread.NORM_PRIORITY。

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。

2、线程睡眠：Thread.sleep(long millis)方法，使线程转到阻塞状态。millis参数设定睡眠的时间，以毫秒为单位。当睡眠结束后，就转为就绪（Runnable）状态。sleep()平台移植性好。

3、线程等待：Object类中的wait()方法，导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 唤醒方法。这个两个唤醒方法也是Object类中的方法，行为等价于调用 wait(0) 一样。

4、线程让步：Thread.yield() 方法，暂停当前正在执行的线程对象，把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。

5、线程加入：join()方法，等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程的join()方法，则当前线程转入阻塞状态，直到另一个进程运行结束，当前线程再由阻塞转为就绪状态。

 t.join();      //使调用线程 t 在此之前执行完毕。t.join(1000);  //等待 t 线程，等待时间是1000毫秒

6、线程唤醒：Object类中的notify()方法，唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待，则会选择唤醒其中一个线程。选择是任意性的，并在对实现做出决定时发生。线程通过调用其中一个 wait 方法，在对象的监视器上等待。 直到当前的线程放弃此对象上的锁定，才能继续执行被唤醒的线程。被唤醒的线程将以常规方式与在该对象上主动同步的其他所有线程进行竞争；例如，唤醒的线程在作为锁定此对象的下一个线程方面没有可靠的特权或劣势。类似的方法还有一个notifyAll()，唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

 注意：Thread中suspend()和resume()两个方法在JDK1.5中已经废除，不再介绍。因为有死锁倾向。

7.线程同步

1、synchronized关键字的作用域有二种：

1）是某个对象实例内，synchronized aMethod(){}可以防止多个线程同时访问这个对象的synchronized方法（如果一个对象有多个synchronized方法，只要一个线程访问了其中的一个synchronized方法，其它线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法）。这时，不同的对象实例的synchronized方法是不相干扰的。也就是说，其它线程照样可以同时访问相同类的另一个对象实例中的synchronized方法；

2）是某个类的范围，synchronized static aStaticMethod{}防止多个线程同时访问这个类中的synchronized static 方法。它可以对类的所有对象实例起作用。2、除了方法前用synchronized关键字，synchronized关键字还可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。用法是: synchronized(this){/*区块*/}，它的作用域是当前对象；3、synchronized关键字是不能继承的，也就是说，基类的方法synchronized f(){} 在继承类中并不自动是synchronized f(){}，而是变成了f(){}。继承类需要你显式的指定它的某个方法为synchronized方法；

Java对多线程的支持与同步机制深受大家的喜爱，似乎看起来使用了synchronized关键字就可以轻松地解决多线程共享数据同步问题。到底如何？――还得对synchronized关键字的作用进行深入了解才可定论。

总的说来，synchronized关键字可以作为函数的修饰符，也可作为函数内的语句，也就是平时说的同步方法和同步语句块。如果再细的分类，

synchronized可作用于instance变量、object reference（对象引用）、static函数和class literals(类名称字面常量)身上。

在进一步阐述之前，我们需要明确几点：

A．无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，它取得的锁都是对象，而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的对象访问。

B．每个对象只有一个锁（lock）与之相关联。

C．实现同步是要很大的系统开销作为代价的，甚至可能造成死锁，所以尽量避免无谓的同步控制。

接着来讨论synchronized用到不同地方对代码产生的影响：

假设P1、P2是同一个类的不同对象，这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法，P1、P2就都可以调用它们。

1．  把synchronized当作函数修饰符时，示例代码如下：

Public synchronized void methodAAA()

{

//….

}

这也就是同步方法，那这时synchronized锁定的是哪个对象呢？它锁定的是调用这个同步方法对象。也就是说，当一个对象P1在不同的线程中执行这个同步方法时，

它们之间会形成互斥，达到同步的效果。但是这个对象所属的Class所产生的另一对象P2却可以任意调用这个被加了synchronized关键字的方法。

上边的示例代码等同于如下代码：

public void methodAAA(){

synchronized (this)      //  (1)

{

       //…..

}

}

 (1)处的this指的是什么呢？它指的就是调用这个方法的对象，如P1。可见同步方法实质是将synchronized作用于object reference。

那个拿到了P1对象锁的线程，才可以调用P1的同步方法，而对P2而言，P1这个锁与它毫不相干，程序也可能在这种情形下摆脱同步机制的控制，造成数据混乱：（

2．同步块，示例代码如下：           

 public void method3(SomeObject so){

      synchronized(so){

       //…..

  }

}

这时，锁就是so这个对象，谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时，就可以这样写程序，

但当没有明确的对象作为锁，只是想让一段代码同步时，可以创建一个特殊的instance变量（它得是一个对象）来充当锁：

class Foo implements Runnable{

  private byte[] lock = new byte[0];  // 特殊的instance变量

    Public void methodA(){

       synchronized(lock) { //… }

  }

//…..

}

注：零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码：生成零长度的byte[]对象只需3条操作码，

而Object lock = new Object()则需要7行操作码。

3．将synchronized作用于static 函数，示例代码如下：     

Class Foo{

public synchronized static void methodAAA()   // 同步的static 函数

{

//….

}

public void methodBBB()

{

       synchronized(Foo.class)   //  class literal(类名称字面常量)

}

}

   代码中的methodBBB()方法是把class literal作为锁的情况，它和同步的static函数产生的效果是一样的，取得的锁很特别，是当前调用这个方法的对象所属的类

（Class，而不再是由这个Class产生的某个具体对象了）。

记得在《Effective Java》一书中看到过将 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步锁还不一样，不能用P1.getClass()来达到锁这个Class的目的。P1指的是由Foo类产生的对象。

可以推断：如果一个类中定义了一个synchronized的static函数A，也定义了一个synchronized 的instance函数B，那么这个类的同一对象Obj在多线程中分别访问A和B两个方法时，

不会构成同步，因为它们的锁都不一样。A方法的锁是Obj这个对象，而B的锁是Obj所属的那个Class。

1、线程同步的目的是为了保护多个线程反问一个资源时对资源的破坏。

2、线程同步方法是通过锁来实现，每个对象都有切仅有一个锁，这个锁与一个特定的对象关联，线程一旦获取了对象锁，其他访问该对象的线程就无法再访问该对象的其他非同步方法。

3、对于静态同步方法，锁是针对这个类的，锁对象是该类的Class对象。静态和非静态方法的锁互不干预。一个线程获得锁，当在一个同步方法中访问另外对象上的同步方法时，会获取这两个对象锁。

4、对于同步，要时刻清醒在哪个对象上同步，这是关键。

5、编写线程安全的类，需要时刻注意对多个线程竞争访问资源的逻辑和安全做出正确的判断，对“原子”操作做出分析，并保证原子操作期间别的线程无法访问竞争资源。

6、当多个线程等待一个对象锁时，没有获取到锁的线程将发生阻塞。

7、死锁是线程间相互等待锁锁造成的，在实际中发生的概率非常的小。真让你写个死锁程序，不一定好使，呵呵。但是，一旦程序发生死锁，程序将死掉。

 

8.常用函数说明

①sleep(long millis): 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）

②join():指等待t线程终止。

使用方式。

join是Thread类的一个方法，启动线程后直接调用，即join()的作用是：“等待该线程终止”，这里需要理解的就是该线程是指的主线程等待子线程的终止。

也就是在子线程调用了join()方法后面的代码，只有等到子线程结束了才能执行。
为什么要用join()方法

在很多情况下，主线程生成并起动了子线程，如果子线程里要进行大量的耗时的运算，主线程往往将于子线程之前结束，但是如果主线程处理完其他的事务后，

需要用到子线程的处理结果，也就是主线程需要等待子线程执行完成之后再结束，这个时候就要用到join()方法了。

不加join。

package Test;
public class TestThread implements Runnable{
    private  String name;
   //构造函数
	public  TestThread(String name) {
		 this.name=name;
	}
	@Override 
	public void run(){
		for(int i=0;i<3;i++){
			try {
				Thread.sleep(2000);
				System.out.println("Thread.sleep"+name+"运行"+i);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
	}
//不用join
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		System.out.println("main运行开始");
		TestThread  tTestThread=new TestThread("A");
		Thread  tThread=new Thread(tTestThread);
		tThread.start();
		TestThread  tTestThread2=new TestThread("B");
		Thread  tThread2=new Thread(tTestThread2);
		tThread2.start();
		System.out.println("main运行结束");
	}
}
main运行开始
main运行结束
Thread.sleepB运行0
Thread.sleepA运行0
Thread.sleepB运行1
Thread.sleepA运行1
Thread.sleepA运行2
Thread.sleepB运行2
主程序比子程序早结束

//A线程调用join，主线程会等A线程结束了在结束，不会等B线程
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		System.out.println("main运行开始");
		TestThread  tTestThread=new TestThread("A");
		Thread  tThread=new Thread(tTestThread);
		tThread.start();
	    tThread.join();
		TestThread  tTestThread2=new TestThread("B");
		Thread  tThread2=new Thread(tTestThread2);
		tThread2.start();
		System.out.println("main运行结束");
	}
 
  

 main运行开始
 Thread.sleepA运行0
 Thread.sleepA运行1
 Thread.sleepA运行2
 main运行结束
 Thread.sleepB运行0
 Thread.sleepB运行1
 Thread.sleepB运行2
 
  
//A，B线程调用join，主线程会等A,B线程结束了在结束.
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		System.out.println("main运行开始");
		TestThread  tTestThread=new TestThread("A");
		Thread  tThread=new Thread(tTestThread);
		tThread.start();
		TestThread  tTestThread2=new TestThread("B");
		Thread  tThread2=new Thread(tTestThread2);
		tThread2.start();
	        tThread.join();
		tThread2.join();
		System.out.println("main运行结束");
	}
 
  

 main运行开始
 Thread.sleepA运行0
 Thread.sleepB运行0
 Thread.sleepB运行1
 Thread.sleepA运行1
 Thread.sleepB运行2
 Thread.sleepA运行2
 main运行结束
 
  
③setPriority(): 更改线程的优先级。
 
  
MIN_PRIORITY = 1 NORM_PRIORITY = 5MAX_PRIORITY = 10
 
  
用法：
 
  
Thread4 t1 = new Thread4("t1");
Thread4 t2 = new Thread4("t2");
t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
 
  
④yield():暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。
 
  
Thread.yield()方法作用是：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。
 
  
yield()应该做的是让当前运行线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会。因此，使用yield()的目的是让相同优先级的线程之间能适当的轮转执行。但是，实际中无法保证yield()达到让步目的，因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。
 
  
 结论：yield()从未导致线程转到等待/睡眠/阻塞状态。在大多数情况下，yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态，但有可能没有效果。可看上面的图。
 
  
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		System.out.println("main运行开始");
		int MAX_PRIORITY=10; //线程可以具有的最高优先级，取值为10。 
                int MIN_PRIORITY=1; //线程可以具有的最低优先级，取值为1。 
                int NORM_PRIORITY=6;//分配给线程的默认优先级，取值为5。 
		
		TestThread  tTestThread1=new TestThread("A");
		Thread  tThread1=new Thread(tTestThread1);
		tThread1.setPriority(MIN_PRIORITY);
		tThread1.start();
		TestThread  tTestThread2=new TestThread("B");
		Thread  tThread2=new Thread(tTestThread2);
		tThread2.setPriority(NORM_PRIORITY);
		tThread2.yield();
		tThread2.start();
		TestThread  tTestThread3=new TestThread("C");
		Thread  tThread3=new Thread(tTestThread3);
		tThread3.setPriority(NORM_PRIORITY);
		tThread3.start();
		System.out.println("main运行结束");
	}
 
  
运行结果：
 main运行开始
 main运行结束
 Thread.sleepB运行0
 Thread.sleepC运行0
 Thread.sleepA运行0
 Thread.sleepC运行1
 Thread.sleepA运行1
 Thread.sleepB运行1
 Thread.sleepC运行2
 Thread.sleepA运行2
 Thread.sleepB运行2
  
 
  
sleep()和yield()的区别
 sleep()和yield()的区别):sleep()使当前线程进入停滞状态，所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会被执行；yield()只是使当前线程重新回到可执行状态，
 所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。
 sleep 方法使当前运行中的线程睡眼一段时间，进入不可运行状态，这段时间的长短是由程序设定的，yield 方法使当前线程让出 CPU 占有权，但让出的时间是不可设定的。实际上，yield()方法对应了如下操作：先检测当前是否有相同优先级的线程处于同可运行状态，如有，则把 CPU  的占有权交给此线程，否则，继续运行原来的线程。所以yield()方法称为“退让”，它把运行机会让给了同等优先级的其他线程另外，sleep 方法允许较低优先级的线程获得运行机会，但 yield()  方法执行时，当前线程仍处在可运行状态，所以，不可能让出较低优先级的线程些时获得 CPU 占有权。
 在一个运行系统中，如果较高优先级的线程没有调用 sleep 方法，又没有受到 I\O 阻塞，那么，较低优先级线程只能等待所有较高优先级的线程运行结束，才有机会运行。
 
  
⑤interrupt():不要以为它是中断某个线程！它只是线程发送一个中断信号，让线程在无限等待时（如死锁时）能抛出异常，从而结束线程，但是如果你吃掉了这个异常，那么这个线程还是不会中断的！
 
  
⑥wait()
 
  
Obj.wait()，与Obj.notify()必须要与synchronized(Obj)一起使用，也就是wait,与notify是针对已经获取了Obj锁进行操作，从语法角度来说就是Obj.wait(),Obj.notify
 
  
必须在synchronized(Obj){...}语句块内。从功能上来说wait就是说线程在获取对象锁后，主动释放对象锁，同时本线程休眠。直到有其它线程调用对象的notify()唤醒该线程，才能继续获取对象锁，并继续执行。相应的notify()就是对对象锁的唤醒操作。但有一点需要注意的是notify()调用后，并不是马上就释放对象锁的，
 
  
而是在相应的synchronized(){}语句块执行结束，自动释放锁后，JVM会在wait()对象锁的线程中随机选取一线程，赋予其对象锁，唤醒线程，继续执行。这样就提供了在线程间同步、
 
  
唤醒的操作。Thread.sleep()与Object.wait()二者都可以暂停当前线程，释放CPU控制权，主要的区别在于Object.wait()在释放CPU同时，释放了对象锁的控制。
 
  
单单在概念上理解清楚了还不够，需要在实际的例子中进行测试才能更好的理解。对Object.wait()，Object.notify()的应用最经典的例子，应该是三线程打印ABC的问题了吧，
 
  
这是一道比较经典的面试题，题目要求如下：
 
  
建立三个线程，A线程打印10次A，B线程打印10次B,C线程打印10次C，要求线程同时运行，交替打印10次ABC。这个问题用Object的wait()，notify()就可以很方便的解决。代码如下：
 
  
输出结果：
 
  
ABCABCABCABCABCABCABCABCABCABC
 
  
 先来解释一下其整体思路，从大的方向上来讲，该问题为三线程间的同步唤醒操作，主要的目的就是ThreadA->ThreadB->ThreadC->ThreadA循环执行三个线程。为了控制线程执行的顺序，
 那么就必须要确定唤醒、等待的顺序，所以每一个线程必须同时持有两个对象锁，才能继续执行。一个对象锁是prev，就是前一个线程所持有的对象锁。还有一个就是自身对象锁。主要的思想就是，
 为了控制执行的顺序，必须要先持有prev锁，也就前一个线程要释放自身对象锁，再去申请自身对象锁，两者兼备时打印，之后首先调用self.notify()释放自身对象锁，唤醒下一个等待线程，
 再调用prev.wait()释放prev对象锁，终止当前线程，等待循环结束后再次被唤醒。运行上述代码，可以发现三个线程循环打印ABC，共10次。程序运行的主要过程就是A线程最先运行，

 持有C,A对象锁，后释放A,C锁，唤醒B。线程B等待A锁，再申请B锁，后打印B，再释放B，A锁，唤醒C，线程C等待B锁，再申请C锁，后打印C，再释放C,B锁，唤醒A。看起来似乎没什么问题，
 但如果你仔细想一下，就会发现有问题，就是初始条件，三个线程按照A,B,C的顺序来启动，按照前面的思考，A唤醒B，B唤醒C，C再唤醒A。但是这种假设依赖于JVM中线程调度、执行的顺序。
 
  
package Test;

	public class Test {
	    public static Object a = new Object();
	    public static Object b = new Object();
	    public static Object c = new Object();

	    public class Runner1 implements Runnable {
			public void run() {
			    for (int i = 0; i < 10; i++) {
					try {
					    synchronized (a) {
							// System.out.println("a is locked by t1");
							synchronized (b) {
							    // System.out.println("b is locked by t1");
							    System.out.print("A");
							    b.notify();
							    // System.out.println("t1 notify b");
							}
							if (i < 9) {
							    a.wait();
							}
					    }
					} catch (InterruptedException e) {
					    e.printStackTrace();
					}
			    }
			}
	    }

	    public class Runner2 implements Runnable {
			public void run() {
			    for (int i = 0; i < 10; i++) {
					try {
					    synchronized (b) {
							// System.out.println("b is locked by t2");
							synchronized (c) {
							    // System.out.println("c is locked by t2");
							    System.out.print("B");
							    c.notify();
							    // System.out.println("t2 notify c");
							}
							if (i < 9) {
							    b.wait();
							}
					    }
					} catch (InterruptedException e) {
					    e.printStackTrace();
					}
			    }
			}
	    }

	    public class Runner3 implements Runnable {
			public void run() {
			    for (int i = 0; i < 10; i++) {
					try {
					    synchronized (c) {
							// System.out.println("c is locked by t3");
							synchronized (a) {
							    // System.out.println("a is locked by t3");
							    System.out.print("C");
							    a.notify();
							    // System.out.println("t3 notify a");
							}
							if (i < 9) {
							    c.wait();
							}
					    }
					} catch (InterruptedException e) {
					    e.printStackTrace();
					}
			    }
			}
	    }

	    public static void main(String[] args) {
			Test t = new Test();
			Thread t1 = new Thread(t.new Runner1(), "t1");
			Thread t2 = new Thread(t.new Runner2(), "t2");
			Thread t3 = new Thread(t.new Runner3(), "t3");
			t1.start();
			try {
			    Thread.sleep(1);
			} catch (InterruptedException e1) {
			    e1.printStackTrace();
			}
			t2.start();
			try {
			    Thread.sleep(1);
			} catch (InterruptedException e) {
			    e.printStackTrace();
			}
			t3.start();
	    }
	}
 
  

 wait和sleep区别
 共同点：
 1. 他们都是在多线程的环境下，都可以在程序的调用处阻塞指定的毫秒数，并返回。
 2. wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法 打断线程的暂停状态 ，从而使线程立刻抛出InterruptedException。
    如果线程A希望立即结束线程B，则可以对线程B对应的Thread实例调用interrupt方法。如果此刻线程B正在wait/sleep /join，则线程B会立刻抛出InterruptedException，在catch() {} 中直接return即可安全地结束线程。
    需要注意的是，InterruptedException是线程自己从内部抛出的，并不是interrupt()方法抛出的。对某一线程调用 interrupt()时，如果该线程正在执行普通的代码，那么该线程根本就不会抛出InterruptedException。但是，一旦该线程进入到 wait()/sleep()/join()后，就会立刻抛出InterruptedException 。
不同点： 
 1. Thread类的方法：sleep(),yield()等
    Object的方法：wait()和notify()等
 2. 每个对象都有一个锁来控制同步访问。Synchronized关键字可以和对象的锁交互，来实现线程的同步。    
 
  
3.sleep方法没有释放锁，而wait方法释放了锁，使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。
 wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用，而sleep可以在任何地方使用
 
  
4. sleep必须捕获异常，而wait，notify和notifyAll不需要捕获异常
 所以sleep()和wait()方法的最大区别是：
 sleep()睡眠时，保持对象锁，仍然占有该锁；
 而wait()睡眠时，释放对象锁。
 但是wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态，从而使线程立刻抛出InterruptedException（但不建议使用该方法）。
 sleep（）方法
 sleep()使当前线程进入停滞状态（阻塞当前线程），让出CUP的使用、目的是不让当前线程独自霸占该进程所获的CPU资源，以留一定时间给其他线程执行的机会;
 sleep()是Thread类的Static(静态)的方法；因此他不能改变对象的机锁，所以当在一个Synchronized块中调用Sleep()方法是，线程虽然休眠了，但是对象的机锁并木有被释放，
 其他线程无法访问这个对象（即使睡着也持有对象锁）。
 在sleep()休眠时间期满后，该线程不一定会立即执行，这是因为其它线程可能正在运行而且没有被调度为放弃执行，除非此线程具有更高的优先级。
 wait（）方法
 wait()方法是Object类里的方法；当一个线程执行到wait()方法时，它就进入到一个和该对象相关的等待池中，同时失去（释放）了对象的机锁（暂时失去机锁，
 wait(long timeout)超时时间到后还需要返还对象锁）；其他线程可以访问；
 wait()使用notify或者notifyAlll或者指定睡眠时间来唤醒当前等待池中的线程。
 wiat()必须放在synchronized block中，否则会在program runtime时扔出”java.lang.IllegalMonitorStateException“异常。
 
  
9.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。
 
  
 
 
  
线程类的一些常用方法： 

 　　sleep(): 强迫一个线程睡眠Ｎ毫秒。 
 　　isAlive(): 判断一个线程是否存活。 
 　　join(): 等待线程终止。 
 　　activeCount(): 程序中活跃的线程数。 
 　　enumerate(): 枚举程序中的线程。 
     currentThread(): 得到当前线程。 
 　　isDaemon(): 一个线程是否为守护线程。 
 　　setDaemon(): 设置一个线程为守护线程。(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) 
 　　setName(): 为线程设置一个名称。 
 　　wait(): 强迫一个线程等待。 
 　　notify(): 通知一个线程继续运行。 
 　　setPriority(): 设置一个线程的优先级。
 
  
 
 
  
 
 
  
10.线程数据传递
 
  
 
 
  
在传统的同步开发模式下，当我们调用一个函数时，通过这个函数的参数将数据传入，并通过这个函数的返回值来返回最终的计算结果。但在多线程的异步开发模式下，数据的传递和返回和同步开发模式有很大的区别。由于线程的运行和结束是不可预料的，因此，在传递和返回数据时就无法象函数一样通过函数参数和return语句来返回数据。
 
  
10.1、通过构造方法传递数据 
 
  
在创建线程时，必须要建立一个Thread类的或其子类的实例。因此，我们不难想到在调用start方法之前通过线程类的构造方法将数据传入线程。并将传入的数据使用类变量保存起来，以便线程使用(其实就是在run方法中使用)。下面的代码演示了如何通过构造方法来传递数据： 
 
  
package mythread; 
public class MyThread1 extends Thread 
{ 
private String name; 
public MyThread1(String name) 
{ 
this.name = name; 
} 
public void run() 
{ 
System.out.println("hello " + name); 
} 
public static void main(String[] args) 
{ 
Thread thread = new MyThread1("world"); 
thread.start(); 
} 
} 
 
  
 
 
  
由于这种方法是在创建线程对象的同时传递数据的，因此，在线程运行之前这些数据就就已经到位了，这样就不会造成数据在线程运行后才传入的现象。如果要传递更复杂的数据，可以使用集合、类等数据结构。使用构造方法来传递数据虽然比较安全，但如果要传递的数据比较多时，就会造成很多不便。由于Java没有默认参数，要想实现类似默认参数的效果，就得使用重载，这样不但使构造方法本身过于复杂，又会使构造方法在数量上大增。因此，要想避免这种情况，就得通过类方法或类变量来传递数据。 
 
  
9.2、通过变量和方法传递数据 
 
  
向对象中传入数据一般有两次机会，第一次机会是在建立对象时通过构造方法将数据传入，另外一次机会就是在类中定义一系列的public的方法或变量（也可称之为字段）。然后在建立完对象后，通过对象实例逐个赋值。下面的代码是对MyThread1类的改版，使用了一个setName方法来设置 name变量： 
 
  
 
package mythread; 
public class MyThread2 implements Runnable 
{ 
private String name; 
public void setName(String name) 
{ 
this.name = name; 
} 
public void run() 
{ 
System.out.println("hello " + name); 
} 
public static void main(String[] args) 
{ 
MyThread2 myThread = new MyThread2(); 
myThread.setName("world"); 
Thread thread = new Thread(myThread); 
thread.start(); 
} 
} 
 
  
 
 
  
10.3、通过回调函数传递数据 
 
  
上面讨论的两种向线程中传递数据的方法是最常用的。但这两种方法都是main方法中主动将数据传入线程类的。这对于线程来说，是被动接收这些数据的。然而，在有些应用中需要在线程运行的过程中动态地获取数据，如在下面代码的run方法中产生了3个随机数，然后通过Work类的process方法求这三个随机数的和，并通过Data类的value将结果返回。从这个例子可以看出，在返回value之前，必须要得到三个随机数。也就是说，这个 value是无法事先就传入线程类的。 
 
  
 
package mythread; 
class Data 
{ 
public int value = 0; 
} 
class Work 
{ 
public void process(Data data, Integer numbers) 
{ 
for (int n : numbers) 
{ 
data.value += n; 
} 
} 
} 
public class MyThread3 extends Thread 
{ 
private Work work; 
public MyThread3(Work work) 
{ 
this.work = work; 
} 
public void run() 
{ 
java.util.Random random = new java.util.Random(); 
Data data = new Data(); 
int n1 = random.nextInt(1000); 
int n2 = random.nextInt(2000); 
int n3 = random.nextInt(3000); 
work.process(data, n1, n2, n3); // 使用回调函数 
System.out.println(String.valueOf(n1) + "+" + String.valueOf(n2) + "+" 
+ String.valueOf(n3) + "=" + data.value); 
} 
public static void main(String[] args) 
{ 
Thread thread = new MyThread3(new Work()); 
thread.start(); 
} 
}