java多线程（1）：基础知识

前言
        Java 给多线程编程提供了内置的支持。 
        一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。
        使用多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。

线程与进程

        线程：
        进程中负责程序执行的执行单元，线程必须依靠程序进行运行，线程是程序中的顺序控制流，只能使用分配给程序的资源和环境。
        进程：
        一个进程包括由操作系统分配的内存空间，包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在，它必须是进程的一部分。一个进程一直运行，直到所有的非守护线程都结束运行后才能结束。
        单线程：
        程序中只存在一个线程，实际上主方法就是一个主线程
        多线程：
        在一个程序中运行多个任务

并行与并发    

        并行：
        多个cpu实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑，是真正的同时。
        并发：
        通过cpu调度算法，让用户看上去同时执行，实际上从cpu操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源，那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈，我们会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。

线程的状态

        新建状态（New）：新创建了一个线程对象。
        就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。
        运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。
        阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。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。(wait会释放持有的锁)
（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。    
（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。（注意,sleep是不会释放持有的锁）
        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。



        当需要新起一个线程来执行某个子任务时，就创建了一个线程。但是线程创建之后，不会立即进入就绪状态，因为线程的运行需要一些条件（比如内存资源，像程序计数器、Java栈、本地方法栈都是线程私有的，所以需要为线程分配一定的内存空间），只有线程运行需要的所有条件满足了，才进入就绪状态。
        当线程进入就绪状态后，不代表立刻就能获取CPU执行时间，也许此时CPU正在执行其他的事情，因此它要等待。当得到CPU执行时间之后，线程便真正进入运行状态。
        线程在运行状态过程中，可能有多个原因导致当前线程不继续运行下去，比如用户主动让线程睡眠（睡眠一定的时间之后再重新执行）、用户主动让线程等待，或者被同步块给阻塞，此时就对应着多个状态：time waiting（睡眠或等待一定的事件）、waiting（等待被唤醒）、blocked（阻塞）。

        当由于突然中断或者子任务执行完毕，线程就会被消亡。

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。

        概括的说就是：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。
        虽然多线程可以使得任务执行的效率得到提升，但是由于在线程切换时同样会带来一定的开销代价，并且多个线程会导致系统资源占用的增加，所以在进行多线程编程时要注意这些因素。

线程的优先级

        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。

        线程优先级特性：
        •       继承性
        比如A线程启动B线程，则B线程的优先级与A是一样的。
        • 规则性
        高优先级的线程总是大部分先执行完，但不代表高优先级线程全部先执行完。
        • 随机性
        优先级较高的线程不一定每一次都先执行完。

守护线程

        在Java线程中有两种线程，一种是User Thread（用户线程），另一种是Daemon Thread(守护线程)。
        Daemon的作用是为其他线程的运行提供服务，比如说GC线程。其实User Thread线程和Daemon Thread守护线程本质上来说去没啥区别的，唯一的区别之处就在虚拟机的离开：如果User Thread全部撤离，那么Daemon Thread也就没啥线程好服务的了，所以虚拟机也就退出了。

参考

Java多线程学习（吐血超详细总结）
Java 多线程编程
Java中的多线程你只要看这一篇就够了