Java 线程和锁：并发编程的关键概念： 现代操作系统在运行一个程序时， 会为其创建一个进程。
例如， 启动一个Java程序， 操作系统就会创建一个Java进程。
现代操作系统调度的最小单元是线程， 也叫轻量级进程（Light Weight Process） ， 在一个进程里可以创建多个线程， 这些线程都拥有各自的计数器、 堆栈和局部变量等属性， 并且能够访问共享的内存变量。 处理器在这些线程上超高速切换， 从而让使用者感觉到这些线程在同时执行。
不得不提下进程和线程的区别，已经并行和并发的区别：
进程 是有独立的内存空间,进程中的数据存放空间(堆空间和栈空间)是独立的,至少有一个线程。比如在windows系统中,一个运行的abc.exe就是一个进程。
线程 是指进程中的一个执行任务(控制单元)，堆空间是共享的,栈空间是独立的,线程消耗的资源也比进程小,相互之间可以影响的,又称为轻型进程或进程元。一个进程可以同时并发运行多个线程，如：多线程下载软件多任务系统，该系统可以运行多个进程，一个进程也可以执行多个任务,一个进程可以包含多个线程.
一个进程至少有一个线程，为了提高效率,可以在一个进程中开启多个执行任务，即多线程。
并行：指两个或多个事件在同一时刻点发生。
并发：指两个或多个事件在同一时间段内发生。
二、常用的创建线程的四种方式：
创建线程方式1： 继承Thread类：
public class Way1 extends Thread {
@Override
public void run() {
for( int i=0; i<50; i++ ){
System.out.println("Way1" + i);
}
}
}创建线程方式2：实现Runnable 接口
public class Way2 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for( int i=0; i<50; i++ ){
System.out.println("Way2" + i);
}
}
}创建线程方式3：实现 Callable接口
public static void main(String[] args) {
//FutureTask可以拿到某个线程的运行结果
FutureTask<String> f = new FutureTask<>( new swiming() );
//添加进线程
Thread tf = new Thread(f);
tf.start();
try {
String val = f.get(); //看运行结果
System.out.println( val );
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//Callable 可以返回结果
class swiming implements Callable<String>{
@Override
public String call() throws Exception {
for(int i=0; i<50; i++){
System.out.println("游泳" + i);
if( i == 20 ){
System.out.println("上岸？？ (y/n)");
String choice = new Scanner(System.in).nextLine();
if( "Y".equalsIgnoreCase(choice) ){
break;
}else
return "String : 淹死了。。。。。";
}
}
return "OK";
}
}创建线程方式4：匿名内部类
public static void main(String[] args) {
for(int i =0; i<400 ; i++){
System.out.println("main i="+i );
if( i == 100 ){
//创建新线程
new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int j=0; j<100 ; j++){
System.out.println("新线程 j="+j );
}
}
};
}
}
}一般推荐采用实现接口的方式来创建多线程
三、线程的构造方式：
无论是通过Thread类还是Runnable接口建立线程，都必须建立Thread类或它的子类的实例。Thread类的构造方法被重载了八次，构造方法如下：
public Thread( );
public Thread( Runnable target );
public Thread( String name );
public Thread( Runnable target, String name );
public Thread( ThreadGroup group, Runnable target );
public Thread( ThreadGroup group, String name );
public Thread( ThreadGroup group, Runnable target, String name );
public Thread( ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize );Runnable target
实现了Runnable接口的类的实例。要注意的是Thread类也实现了Runnable接口，因此，从Thread类继承的类的实例也可以作为target传入这个构造方法。
String name
线程的名子。这个名子可以在建立Thread实例后通过Thread类的setName方法设置。如果不设置线程的名子，线程就使用默认的线程名：Thread-N，N是线程建立的顺序，是一个不重复的正整数。
ThreadGroup group
当前建立的线程所属的线程组。如果不指定线程组，所有的线程都被加到一个默认的线程组中。一旦线程加入了某个线程组，那么该线程就一直存在于该线程组，不能修改直到死亡。
long stackSize
线程栈的大小，这个值一般是CPU页面的整数倍。如x86的页面大小是4KB。在x86平台下，默认的线程栈大小是12KB。
四、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。
-
新建状态( new )使用new创建一个线程对象,仅仅在堆中分配内存空间,在调用start方法之前新建状态下,线程压根就没有启动,仅仅只是存在一个线程对象而已.
Thread t= new Thread(): //此时t就属于新建状态
当新建状态下的线程对象调用了start方法，此时从新建状态进入可运行状态。线程对象的start方法只能调用一次否则报错:llegalThreadstateException. -
可运行状态( runnable )分成两种状态，ready和running。分别表示就绪状态和运行状态。就绪状态线程对象调用start方法之后,等待JM的调度（此时该线程并没有运行）运行状态线程对象获得JVM调度,如果存在多个CPU，那么允许多个线程并行运行。
-
阴塞状态( blocked )正在运行的线程因为某些原因放弃CPU,暂时停止运行，就会进入阻塞状态。此时JVM不会给线程分配CPU,直到线程重新进入就绪状态才有机会转到运行状态。阻塞状态只能先进入就绪状态，不能直接进入运行状态。阳塞状态的两种情况:
-
当A线程处于运行过程时,试图获取同步锁时,却被B线程获取此时JvM把当前A线程存到对象的锁池中,A线程进入阳塞状态。
-
当线程处于运行过程时,发出了10请求时,此时进入阳塞状态
-
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等待状态(waiting)等待状态只能被其他线程唤醒。此时使用的无参数的wait当线程处于运行过程时,调用了wait()方法,此时JvM把当前线程存在对象等待池中。
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计时等待状态(timed waiting)使用了带参数的wait方法或者sleep方法1):当线程处于运行过程时,调用了wait(ong time)方法此时VM把当前线程存在对象等待池中.2):当前线程执行了sleep(long time)方法
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终止状态(terminated)通常称为死亡状态,表示线程终止.1):正常执行完run方法而退出(正常死亡)2):遇到异常而退出(出现异常之后,程序就会中断(意外死亡).线程一旦终止,就不能再重启启动,否则报错(llegalhreadStateException).在Thread类中过时的方法：因为存在线程安全问题,所以弃用了void suspend():暂停当前线程void resume):恢复当前线程void stopl):结束当前线程
五、解决线程安全性-锁
这里介绍三种方式：
- 同步代码块
- 同步方法
- 锁机制（Lock）
为了保证每个线程都能正常执行原子操作。Java引入了线程同步机制（也叫同步监听对象同步锁 / 同步监听器 / 互斥锁）
对象的同步锁只是一个概念，可以想象为在对象上标记了一个锁，一般的，我们把当前并发访问的共同资源作为同步监听对象。
注意：在任何时候最多允许一个线程拥有同步锁，谁拿到锁就进入代码块，其他的线程只能在外等着。
任何对象都可以作为同步监听对象。
synchronized 锁住的是括号里的对象，而不是代码。
对于非static的synchronized方法，锁的是对象本身也就是this。
当synchronized锁住一个对象后，别的线程如果也想拿到这个对象的锁，就必须等待这个线程执行完成释放锁，才能再次给对象加锁，这样才达到线程同步的目的。
即使两个不同的代码段，都要锁同一个对象，那么这两个代码段也不能在多线程环境下同时运行。
所以我们在用synchronized关键字的时候，能缩小代码段的范围就尽量缩小，能在代码段上加同步就不要再整个方法上加同步。这叫减小锁的粒度，使代码更大程度的并发。
1.同步代码块：
//synchronized(同步对象){
// //需要同步的代码块
//}
class apple1 implements Runnable{
private int apples = 100;
@Override
public void run() {
for( int i=0; i<=100; i++ ) {
synchronized (this) { /** <this>表示apple1的对象，该对象属于多线程共享的资源 **/
apples--;
if( apples > 0 ) {
try {
Thread.sleep(50);
}
catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println( Thread.currentThread().getName() + "吃了第" + apples + "个" );
}
}
}
}
}2.同步方法 （使用Synchronized修饰的方法 ）
保证线程A执行该方法时，其他线程只能在方法外等着。
对于非static方法，同步锁就是this，即对象本身。
对于static方法，同步锁是当前方法所在类的字节码对象（类XX.class）
不要使用synchronized修饰run方法，修饰之后，某一个线程就执行完了所有的功能，好比是多个线程出现串行。
解决方案：
把需要同步操作的代码定义在一个新的方法中。
并且该方法使用synchronized修饰，再在run方法中调用该新的方法即可。
class apple2 implements Runnable{
private int apples = 100;
@Override
public void run() {
for( int i=0; i<=100; i++ ) {
eat();
}
}
synchronized private void eat() {
apples--;
if( apples > 0 ) {
try {
Thread.sleep(20); //模拟网络延迟
}
catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println( Thread.currentThread().getName() + "吃了第" + apples + "个" );
// Thread.currentThread().getName() :拿到当前线程的名称
}
}
}3.同步锁机制 （Lock）
Lock机制提供了比synchronized代码块或方法更广泛的锁定操作，同步代码块/方所具有的功能Lock都具有。且更强大，更体现面向对象。
Lock机制和synchronized修饰的代码块 / 方法的区别：
从语义功能上来说没区别。lock更体现面向对象，synchronized会自动获取和释放同步锁，但Lock接口没有锁这个对象，需要手动获取和释放；
