java 多线程

线程声明周期

线程的五个状态：新建，就绪，运行，阻塞，死亡。 其中就绪和运行两个状态客户互相转换，但运行到阻塞，阻塞到就绪，只能单向转换。

刚new出的线程就是【新建】状态，调用start之后就是就【绪状】态，获取CUP资源并执行后就是【运行】状态，CUP用完/sleep()/调用阻塞IO/被suspend()挂起/正在获取其他线程同步监视器/等待通知等这些行为都有可能让线程从【运行】进入【阻塞】状态。

创建线程三种方式及对比

• 继承Thread类创建线程
  需要写Thread的子类，并重写其中的线程执行体run()方法，通过start()方法来启动线程。
• 实现Runable接口创建线程类
  需要在实现类中重写run()方法，实现类的实例将做为target对象，通过new Thread(target, "thread name").start()启动线程。
• 使用Callable接口结合Future接口
  Callable中的call()方法作为线程执行体，Future的实现类FutureTask（同时实现了Runable）的实例作为target，初始化FutureTask时传入Callable实例，通过new Thread(target,"thread name").start()启动线程。

优劣对比

• 采用继承Thread类的方法编程相对简单，但无法再继承别的类，且多个线程之间无法共享变量。
• 采用Runable接口方法可以同时继承其他类，但是无法获取线程的返回值，也不能抛出异常。
• 采用Callable结合Future的方法虽然编程比较复杂，但是即不受继承限制，又可以获取多线程的返回值，还能抛出异常，因此是最常用的实现多线程的方法。

控制线程

join()等待别的线程：在某个线程中调用其他线程的join()方法，就会让当前线程进入阻塞，直到被join线程执行完毕。通常会在主线程中调用join()方法，这样可以保证所有子线程都结束了，主线程才结束。

setDaemon()：在start()之前调用线程自身的setDatemon()可以设置成后台线程：如果所有前台线程都死亡，后台线程会自动死亡。

sleep()： 通过Thread.sleep() 可以让当前线程进入【睡眠】状态，在睡眠时间到达之前，即使有可用CUP，线程也无法执行，醒来的线程也只能进入就【绪状】态。

yield()：通过Thread.yield()可以设置线程的优先级（用数字或者常量），使线程进入【就绪】状态，相当于暂停线程。只有优先级等于或高于当前线程的线程，才有可能获取CUP资源执行，否则当前线程将继续执行。

线程同步

是为了解决经典的生产者消费者问题（保证事务处理的原子性，例如多个线程向同一个账户存钱取钱，存钱和取钱各自都需要是一个原子操作）。

线程同步的方法，

• 同步代码块。即将需要同步的代码放在 synchronized(obj){}的大括号中，使得线程要执行同步代码块之前，需要先获取同步监视器（的锁定），执行完之后，需要释放同步监视器。
• 同步方法。使用synchronized修饰整个方法（不能修饰static方法），同步监视器就是this，当在线程执行体ｒｕｎ（）或call()中调用这个方法的时候，需要获取到同步监视器的锁定（即同步方法所在类的实例）的线程才能执行同步方法。
  注意sleep(), yield(), suspend()方法并不会释放同步监视器。
• 同步锁。最常用的ReentrantLock锁，是一种更灵活的同步方式，线程需要先加锁，之后加锁成功的线程才能执行代码，之后需要解锁。使用try ... finally 可以保证锁释放。

死锁

两个线程互相等待对方（释放同步监视器），就会进入死锁。

例如线程1线锁定A对象，接着睡眠，线程2锁定B对象，也睡眠，然后线程A醒来，如果此时去请求B对象监视器，A将被阻塞，如果B醒来也去请求A监视器，B也将阻塞，并且A和B此时各自持有一个监视器又在互相请求对方监视器，将进入死锁。

 线程通信

线程通信可以保证线程执行的先后顺序。

通常有三种通信方式，

• 传统的线程通信，使用wait(), nofity(),nitifyAll()，适用于使用同步代码块和同步方法的同步线程中。
• 使用lock对象返回的condition对象控制线程通信。condition也包含三个方法，await(),signal(),signalAll()。 condition方法使用与使用lock进行线程同步的情况中。
• 使用阻塞队列（BlockingQueue）控制线程通信。其特征是，当队列满的时候，生产者线程阻塞，此时只有消费者线程能执行代码；当队列空的时候，消费者线程将阻塞，此时只有生产者线程能执行代码。在线程非空且未满的时候，生产者和消费者都可以执行。这种方式更灵活，能通过队列容量控制线程切换。