多线程学习
作者：zhuzhu 时间：19/6
Part I 多线程技能
使用多线程也就是在使用异步。
使用多线程技术的时候，代码的运行结果与代码执行顺序或者是调用顺序是无关的。
执行start()方法的顺序并不代表线程启动的顺序。
Thread类也实现了Runnable接口，这就意味着可以将一个Thread对象中的run()方法交由其他的线程进行调用。
使用多线程
实现方法
• 继承Thread类，重写run()方法
• 实现Runnable接口，实现run()方法

start()方法通知“线程规划器“此线程已经准备就绪，等待调用线程对象的run方法。这个过程其实就是让系统安排一个时间来调用Thread中的run方法，也就是使线程得到运行，启动线程，具有异步执行的效果。如果调用代码thread.run()就不是异步执行了，而是同步，那么此线程对象并不交给线程规划器进行处理，而是由main主线程来调用run()方法，也就是比如等run()方法中的代码执行完之后才能够执行后面的代码。

共享数据与不共享数据（其中会引出线程安全问题）
synchronized关键字可以在任意对象及方法上面上锁，而加锁的这段代码称为互斥区或者临界区。
非线程安全是指多个西安测绘给你对同一个对象中的同一个实例变量进行操作时会出现值被更改，值不同步的情况，进而影响程序的执行流程。

当一个线程想要执行同步方法里面的代码时，线程首先尝试去拿这把锁，如果能够拿到这把锁，那么这个线程就可以执行synchronize里面的代码。如果不能拿到这把锁，那么这个线程就会不断地尝试拿这把锁，直到能够拿到位置，而且是有多个线程同时去争抢这把锁。

currentThread()方法
currentThread()方法可返回代码段正在被哪个线程调用的信息。
run方法是自动调用的方法。当我们使用start()之后就会让某个线程进入准备就绪的状态，这之后就是轮到她的时候他自己调用run()方法。

isAlive()方法
isAlive()方法是判断当前的线程是否处于活动状态。活动状态指的就是线程已经启动且尚未终止。线程处于正在运行或准备开始运行的状态，就认为线程是存活的。
sleep()方法
sleep()方法的作用是在指定的毫秒数内让当前“正在执行的线程”休眠（暂停执行）。这个”正在执行的线程”是指this.currentThread()返回的线程。
getId()方法
getId方法的作用取得的线程的唯一标识。
停止线程
interrupt status(中断状态)：请记住这个术语，中断机制就是围绕着这个字段来工作的。在Java源码中代表中断状态的字段是：private volatile Interruptible blocker;对“Interruptible”这个类不需要深入分析，对于“blocker”变量有以下几个操作。
• 默认blocker=null;
• 调用方法“interrupt0();”将会导致“该线程的中断状态将被设置。
• 再次调用“interrupt0();”将会导致“其中断状态将被清除

三种方法可以终止正在运行的进程。
• 使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止。
• 使用stop()方法强行终止线程，但是不推荐使用这个方法，这个方法是过期方法，使用它们可能产生不可预料的结果。
• 使用interrupt()方法中断线程。

使用interrupt()方法方法仅仅是在当前线程中打了一个停止的标记，并不是真的停止线程。
interrupt()不能中断在运行中的线程，它只能改变中断状态而已。
判断线程是否是停止状态
• this.interrupted()
判断当前线程是否已经中断，执行后具有将状态标志置清除为false的功能。
• this.isInterrupted()
判断线程Thread对象是否已经是中断状态，但不清除状态标志。
能停止的线程——异常法
这种情况下，在停止线程之后，for后面的语句仍然会被执行。
但是如果把return换为throw Exception()的话，就不会执行后面的语句了，就会被catch执行catch里面的语句了。

在沉睡中停止
线程在sleep()状态下停止线程的话
能停止的线程——暴力停止
使用stop()方法停止线程是非常暴力的。
调用stop()方法时会抛出java.lang.ThreadDeath异常，但是在通常情况下，磁异常不需要显式地捕捉。
使用return停止线程
将方法interrupt()和return结合使用可以实现停止进程的效果。
不过还是建议使用抛异常的方法来实现线程的停止，因为在catch块中还可以将异常向上抛，是线程停止的事件得以传播。

暂停线程
暂停线程一位置此线程还可以恢复运行。在java多线程中，可以使用suspend()方法暂停线程，使用resume()方法恢复线程的执行。
suspend和resume的缺点——独占
suspend和resume的缺点——不同步

yield方法
yield方法的作用是放弃当前的CPU资源，将它让给其他的任务去占用CPU执行时间。但放弃的时间不确定，可能刚刚放弃，马上又获得CPU时间片。

线程的优先级
在操作系统中，线程是可以划分具有优先级的，优先级较高的线程得到的CPU资源越多，也就是CPU优先执行优先级较高的线程对象中的任务。
设置线程的优先级，使用的函数是setPriority()方法。

在java中，线程的优先级具有继承性，比如A线程启动B线程，则B线程的优先级与A是一样的。

守护线程
Java线程有两种类型：一种是用户线程，另外一种是守护线程。
守护线程是一种特殊的进程，他的特性中有陪伴的含义，当进程中不存在非守护线程了，守护线程就会自动销毁。守护线程就像保姆一样，为其他线程提供便利服务。最典型的例子就是GC（垃圾回收器）。

Part II 对象及变量的并发访问
synchronized同步方法
• 方法内变量线程安全
• 实例变量非线程安全
• 多个对象多个锁
 关键字synchronized取得的锁都是对象锁，而不是把一段代码或者是方法当作锁。
• 调用关键字synchronized声明的方法一定是排队运行的，另外需要牢牢记住“共享”两个字，只有共享资源的读写访问才需要同步化，如果不是共享资源，那么根本就没有必要进行同步。
• 如果说A,B两个线程调用同一个对象中的方法的话：
 A线程先持有了object对象的Lock锁，B线程可以以异步的方式调用object对象中的非synchronized类型的方法
 A线程先持有了object对象的Lock锁，B线程如果在这时调用object对象中的synchronized类型的方法则需要等待，也就是同步。
• 脏读：解决方法是读写都使用synchronized关键字标识。

• synchronized锁重入
当一个线程得到一个对象锁之后，再次请求此对象锁时是可以的再次得到该对象的锁的。也就是在synchronized方法中也能够调用其他的synchronized方法，是永远可以得到锁的。
 当存在父子类继承关系时，子类是完全可以通过“可重入锁”调用父类的同步方法的。
• 出现异常，锁自动释放
当一个线程执行的代码出现异常的时候，其所持有的锁会自动释放。
• 同步不具有继承性
同步不可以继承，所以还得在子类的方法中添加synchronized关键字。

synchronized同步语句块
synchronized（this）
当两个并发线程访问同一个对象object中的synchronized（this）同步代码块时，一段时间内只能有一个线程被执行，另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
当一个线程访问object中的一个synchronized同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该object对象中发的非synchronized（this）同步代码块。
不在synchronized中就是异步执行，在synchronized块中就是同步执行。
当一个线程访问object的一个synchronized（this）代码块时，其他线程对同一个object的所有其他synchronized（this）同步代码块的访问将被阻塞，这说明synchronized(this)使用的“对象监视器”是同一个。
多个线程调用同一个对象中的不同名称的synchronized同步方法或synchronized（this）同步代码块时，调用的效果就是按顺序执行，也就是同步的，阻塞的。
这说明synchronized同步方法或synchronized（this）同步代码块分别由两种作用。
• synchronized同步方法
 对其他synchronized同步方法或synchronized（this）同步代码块调用呈阻塞状态。
 同一时间只有一个线程可以执行synchronized同步方法中的代码。
• synchronized（this同步代码块）
 对其他synchronized同步方法或synchronized（this）同步代码块调用呈阻塞状态。
 同一时间只有一个线程可以执行synchronized（this）同步代码块中的代码。

synchronized（非this对象）
其实java还支持对“任意对象”作为“对象监视器“来实现同步功能。这个任意对象大多数是实例变量及方法的参数，使用格式为synchronized（非this对象）。
• 在多个线程持有“对象监视器“为同一个对象的前提下，同一时间只有一个线程可以执行synchronized（非this对象x）同步代码块中的内容。
• 当持有“对象监视器“为同一个对象的前提下，同一时间只有一个线程可以执行synchronized（非this对象x）同步代码块中的内容。

锁非this对象的有点：如果一个类中有很多个synchronized方法，这是虽然能实现同步，但是会受到阻塞，所以影响了运行效率。但如果使用同步代码块锁非this对象，则synchronized（非this）代码块中的程序与同步方法是异步的，不与其他锁thist同步方法竞争this锁，可大大提高运行效率。

synchronized（非this对象x）是将x对象本身作为“对象监视器“,所以：
• 当多个线程同时执行synchronized（X）{}同步代码块呈同步效果
• 当其他线程执行x对象中synchronized同步方法是呈同步效果。
当其他线程执行x对象中synchronized（this）代码块时呈同步效果。

静态同步synchronized与synchronized（class）代码块
synchronized可以应用于static静态方法上，这样写相当于对当前的.java文件对应的class类上锁。
synchronized关键字加到static上面是给Class类上锁，而加到非static方法上面示给对象上锁。
Class锁可以对类的所有对象实例起作用。
synchronized（class）和synchronized static作用一样。
一般情况是不是用String对象作为锁的，原因就是String在底层的实现。

在将任何数据类型作为同步锁时，需要注意的是是否有多个线程同时持有锁对象，如果同时持有相同的锁对象，则这些线程之间就是同步的；如果分别获得锁对象，这些线程之间就是异步的。

只要对象不变，即使对象的属性被改变，运行的结果还是同步的。
volatile关键字
volatile的主要作用是使变量在多个线程间可见。强制从公共堆栈中取得变量的值，而不是从线程私有数据栈中取得变量的值。
不加volatile的时候是这样读取的：
加了volatile之后是这样读取的：

synchronized和volatile之间的比较：

volatile的使用场合主要是在多个线程中可以感知实例变量被更改了，并且可以获得最新的值使用，也就是使用多线程读取共享变量时，可以获得最新值使用。

使用原子类来进行i++操作，AtomicInteger类来实现，但是这个类并不是完全线程安全的，应为虽然单步操作之中保证了原子性，但是操作与操作之间并没有保证他们的原子性。

关键字synchronized可以使多个线程访问同一个资源具有同步性，而且它还具有将线程工作内存中的私有变量于公共内存中的变量同步的功能。

Part III 线程间通信
等待/通知机制
• 不使用等待/通知机制实现线程间通信
通过sleep和while(true)死循环来实现进程间的通信，缺点就是Thread会不停的通过while语句轮询机制一直检测条件，浪费了CPU资源。

• 等待/通知机制实现进程间通信
可以类比为厨师做菜与服务员取菜。

方法join的使用
类ThreadLocal的使用
类InheritableThreadLocal的使用

Part IV Lock的使用
使用ReentrantLock类
使用ReentrantReadWriteLock类

Part V 定时器Timer
schedule(timeTask, time)
schedule(timeTask, firstTime, period)
schedule(timeTask, delay)
schedule(timeTask, delay, period)
scheduleAtFixedRate(task, firstTime,period)

Part VI 单例模式与多线程
立即加载-饿汉模式
申明的时候就进行实例化。

延迟加载-懒汉模式
调用get的时候才进行实例化。

多线程环境下面是不安全的。解决方法：
• 加synchronized进行同步方法、同步代码块。
• DCL双检查锁机制（检查两遍是不是null）

单例模式的实现
静态内置类

序列化与反序列化

static代码块

enum枚举数据类型

Part VII 拾遗增补

然而，如果说把start换成run,如下图所示，运行结果就不同了。