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一：为什么要学多线程

应付面试 ：多线程几乎是面试中必问的题，所以掌握一定的基础知识是必须的。
了解并发编程：实际工作中很少写多线程的代码，这部分代码一般都被人封装起来了，在业务中使用多线程的机会也不是很多(看具体项目)，虽然代码中很少会自己去创建线程，但是实际环境中每行代码却都是并行执行的，同一时刻大量请求同一个接口，并发可能会产生一些问题，所以也需要掌握一定的并发知识

二：进程与线程
1. 进程
进程是资源（CPU、内存等）分配的基本单位，它是程序执行时的一个实例。程序运行时系统就会创建一个进程，并为它分配资源，然后把该进程放入进程就绪队列，进程调度器选中它的时候就会为它分配CPU时间，程序开始真正运行。
2. 线程
线程是一条执行路径，是程序执行时的最小单位，它是进程的一个执行流，是CPU调度和分派的基本单位，一个进程可以由很多个线程组成，线程间共享进程的所有资源，每个线程有自己的堆栈和局部变量。线程由CPU独立调度执行，在多CPU环境下就允许多个线程同时运行。同样多线程也可以实现并发操作，每个请求分配一个线程来处理。
一个正在运行的软件(如迅雷)就是一个进程，一个进程可以同时运行多个任务( 迅雷软件可以同时下载多个文件，每个下载任务就是一个线程), 可以简单的认为进程是线程的集合。
线程是一条可以执行的路径。多线程就是同时有多条执行路径在同时(并行)执行。
3. 进程与线程的关系
一个程序就是一个进程，而一个程序中的多个任务则被称为线程。进程是表示资源分配的基本单位，又是调度运行的基本单位。，亦即执行处理机调度的基本单位。 进程和线程的关系：


一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位。


资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。同一进程中的多个线程共享代码段(代码和常量)，数据段(全局变量和静态变量)，扩展段(堆存储)。但是每个线程拥有自己的栈段，栈段又叫运行时段，用来存放所有局部变量和临时变量，即每个线程都有自己的堆栈和局部变量。


处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。


线程在执行过程中，需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。


如果把上课的过程比作进程，把老师比作CPU，那么可以把每个学生比作每个线程，所有学生共享这个教室(也就是所有线程共享进程的资源)，上课时学生A向老师提出问题，老师对A进行解答，此时可能会有学生B对老师的解答不懂会提出B的疑问(注意：此时可能老师还没有对A同学的问题解答完毕)，此时老师又向学生B解惑，解释完之后又继续回答学生A的问题，同一时刻老师只能向一个学生回答问题(即：当多个线程在运行时，同一个CPU在某一个时刻只能服务于一个线程，可能一个线程分配一点时间，时间到了就轮到其它线程执行了，这样多个线程在来回的切换)
4. 为什么要使用多线程
多线程可以提高程序的效率。
实际生活案例：村长要求喜洋洋在一个小时内打100桶水，可以喜洋洋一个小时只能打25桶水，如果这样就需要4个小时才能完成任务，为了在一个小时能够完成，喜洋洋就请美洋洋、懒洋洋、沸洋洋，来帮忙，这样4只羊同时干活，在一小时内完成了任务。原本用4个小时完成的任务现在只需要1个小时就完成了，如果把每只羊看做一个线程，多只羊即多线程可以提高程序的效率。
5. 多线程应用场景

一般线程之间比较独立，互不影响
一个线程发生问题，一般不影响其它线程

三：多线程的实现方式
1. 顺序编程
顺序编程：程序从上往下的同步执行，即如果第一行代码执行没有结束，第二行代码就只能等待第一行执行结束后才能结束。
public class Main {
    // 顺序编程 吃喝示例：当吃饭吃不完的时候，是不能喝酒的，只能吃完晚才能喝酒
    public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 先吃饭再喝酒
        eat();
        drink();
    }

    private static void eat() throws Exception {
        System.out.println("开始吃饭?...\t" + new Date());
        Thread.sleep(5000);
        System.out.println("结束吃饭?...\t" + new Date());
    }

    private static void drink() throws Exception {
        System.out.println("开始喝酒?️...\t" + new Date());
        Thread.sleep(5000);
        System.out.println("结束喝酒?...\t" + new Date());
    }
}


2. 并发编程
并发编程：多个任务可以同时做，常用与任务之间比较独立，互不影响。
线程上下文切换：
同一个时刻一个CPU只能做一件事情，即同一时刻只能一个线程中的部分代码，假如有两个线程，Thread-0和Thread-1，刚开始CPU说Thread-0你先执行，给你3毫秒时间，Thread-0执行了3毫秒时间，但是没有执行完，此时CPU会暂停Thread-0执行并记录Thread-0执行到哪行代码了，当时的变量的值是多少，然后CPU说Thread-1你可以执行了，给你2毫秒的时间，Thread-1执行了2毫秒也没执行完，此时CPU会暂停Thread-1执行并记录Thread-1执行到哪行代码了，当时的变量的值是多少，此时CPU又说Thread-0又该你，这次我给你5毫秒时间，去执行吧，此时CPU就找出上次Thread-0线程执行到哪行代码了，当时的变量值是多少，然后接着上次继续执行，结果用了2毫秒就Thread-0就执行完了，就终止了，然后CPU说Thread-1又轮到你，这次给你4毫秒，同样CPU也会先找出上次Thread-1线程执行到哪行代码了，当时的变量值是多少，然后接着上次继续开始执行，结果Thread-1在4毫秒内也执行结束了，Thread-1也结束了终止了。CPU在来回改变线程的执行机会称之为线程上下文切换。
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	    // 一边吃饭一边喝酒
        new EatThread().start();
        new DrinkThread().start();
    }
}

class EatThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("开始吃饭?...\t" + new Date());
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("结束吃饭?...\t" + new Date());
    }
}

class DrinkThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("开始喝酒?️...\t" + new Date());
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("结束喝酒?...\t" + new Date());
    }
}

并发编程，一边吃饭一边喝酒总共用时5秒，比顺序编程更快，因为并发编程可以同时运行，而不必等前面的代码运行完之后才允许后面的代码

本示例主要启动3个线程，一个主线程main thread、一个吃饭线程(Thread-0)和一个喝酒线程(Thread-1)，共三个线程, 三个线程并发切换着执行。main线程很快执行完，吃饭线程和喝酒线程会继续执行，直到所有线程(非守护线程)执行完毕，整个程序才会结束，main线程结束并不意味着整个程序结束。




顺序：代码从上而下按照固定的顺序执行，只有上一件事情执行完毕，才能执行下一件事。就像物理电路中的串行，假如有十件事情，一个人来完成，这个人必须先做第一件事情，然后再做第二件事情，最后做第十件事情，按照顺序做。


并行：多个操作同时处理，他们之间是并行的。假如十件事情，两个人来完成，每个人在某个时间点各自做各自的事情，互不影响


并发：将一个操作分割成多个部分执行并且允许无序处理，假如有十件事情，如果有一个人在做，这个人可能做一会这个不想做了，再去做别的，做着做着可能也不想做了，又去干其它事情了，看他心情想干哪个就干哪个，最终把十件事情都做完。如果有两个人在做，他们俩先分一下，比如张三做4件，李四做6件，他们各做自己的，在做自己的事情过程中可以随意的切换到别的事情，不一定要把某件事情干完再去干其它事情，有可能一件事做了N次才做完。


通常一台电脑只有一个cpu，多个线程属于并发执行，如果有多个cpu，多线程并发执行有可能变成并行执行。


3. 多线程创建方式

继承 Thread
实现 Runable
实现 Callable

①：继成java.lang.Thread, 重写run()方法
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new MyThread().start();
    }
}

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId());
    }
}

Thread 类
package java.lang;
public class Thread implements Runnable {
	// 构造方法
	public Thread(Runnable target);
	public Thread(Runnable target, String name);
	
	public synchronized void start();
}

Runnable 接口
package java.lang;

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    pubic abstract void run();
}

②：实现java.lang.Runnable接口，重写run()方法，然后使用Thread类来包装
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    	 // 将Runnable实现类作为Thread的构造参数传递到Thread类中，然后启动Thread类
        MyRunnable runnable = new MyRunnable();
        new Thread(runnable).start();
    }
}

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId());
    }
}

可以看到两种方式都是围绕着Thread和Runnable，继承Thread类把run()写到类中，实现Runnable接口是把run()方法写到接口中然后再用Thread类来包装, 两种方式最终都是调用Thread类的start()方法来启动线程的。

两种方式在本质上没有明显的区别，在外观上有很大的区别，第一种方式是继承Thread类，因Java是单继承，如果一个类继承了Thread类，那么就没办法继承其它的类了，在继承上有一点受制，有一点不灵活，第二种方式就是为了解决第一种方式的单继承不灵活的问题，所以平常使用就使用第二种方式
其它变体写法：
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 匿名内部类
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId());
            }
        }).start();

        // 尾部代码块, 是对匿名内部类形式的语法糖
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId());
            }
        }.start();

        // Runnable是函数式接口，所以可以使用Lamda表达式形式
        Runnable runnable = () -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId());};
        new Thread(runnable).start();
    }
}

③：实现Callable接口，重写call()方法，然后包装成java.util.concurrent.FutureTask, 再然后包装成Thread
Callable：有返回值的线程，能取消线程，可以判断线程是否执行完毕
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    	 // 将Callable包装成FutureTask，FutureTask也是一种Runnable
        MyCallable callable = new MyCallable();
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);
        new Thread(futureTask).start();

        // get方法会阻塞调用的线程
        Integer sum = futureTask.get();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + Thread.currentThread().getId() + "=" + sum);
    }
}


class MyCallable implements Callable<Integer> {

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId() + "\t" + new Date() + " \tstarting...");

        int sum = 0;
        for (int i = 0; i <= 100000; i++) {
            sum += i;
        }
        Thread.sleep(5000);

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId() + "\t" + new Date() + " \tover...");
        return sum;
    }
}

Callable 也是一种函数式接口
@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

FutureTask
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
	// 构造函数
	public FutureTask(Callable<V> callable);
	
	// 取消线程
	public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
	// 判断线程
	public boolean isDone();
	// 获取线程执行结果
	public V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
}

RunnableFuture
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}

三种方式比较：

Thread: 继承方式, 不建议使用, 因为Java是单继承的，继承了Thread就没办法继承其它类了，不够灵活
Runnable: 实现接口，比Thread类更加灵活，没有单继承的限制
Callable: Thread和Runnable都是重写的run()方法并且没有返回值，Callable是重写的call()方法并且有返回值并可以借助FutureTask类来判断线程是否已经执行完毕或者取消线程执行
当线程不需要返回值时使用Runnable，需要返回值时就使用Callable，一般情况下不直接把线程体代码放到Thread类中，一般通过Thread类来启动线程
Thread类是实现Runnable，Callable封装成FutureTask，FutureTask实现RunnableFuture，RunnableFuture继承Runnable，所以Callable也算是一种Runnable，所以三种实现方式本质上都是Runnable实现

四：线程的状态

创建（new）状态: 准备好了一个多线程的对象，即执行了new Thread(); 创建完成后就需要为线程分配内存
就绪（runnable）状态: 调用了start()方法, 等待CPU进行调度
运行（running）状态: 执行run()方法
阻塞（blocked）状态: 暂时停止执行线程，将线程挂起(sleep()、wait()、join()、没有获取到锁都会使线程阻塞), 可能将资源交给其它线程使用
死亡（terminated）状态: 线程销毁(正常执行完毕、发生异常或者被打断interrupt()都会导致线程终止)




五：Thread常用方法
Thread
public class Thread implements Runnable {
    // 线程名字
    private volatile String name;
    // 线程优先级(1~10)
    private int priority;
    // 守护线程
    private boolean daemon = false;
    // 线程id
    private long tid;
    // 线程组
    private ThreadGroup group;
    
    // 预定义3个优先级
    public final static int MIN_PRIORITY = 1;
    public final static int NORM_PRIORITY = 5;
    public final static int MAX_PRIORITY = 10;
    
    
    // 构造函数
    public Thread();
    public Thread(String name);
    public Thread(Runnable target);
    public Thread(Runnable target, String name);
    // 线程组
    public Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
    
    
    // 返回当前正在执行线程对象的引用
    public static native Thread currentThread();
    
    // 启动一个新线程
    public synchronized void start();
    // 线程的方法体，和启动线程没毛关系
    public void run();
    
    // 让线程睡眠一会，由活跃状态改为挂起状态
    public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;
    public static void sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException;
    
    // 打断线程 中断线程 用于停止线程
    // 调用该方法时并不需要获取Thread实例的锁。无论何时，任何线程都可以调用其它线程的interruptf方法
    public void interrupt();
    public boolean isInterrupted()
    
    // 线程是否处于活动状态
    public final native boolean isAlive();
    
    // 交出CPU的使用权，从运行状态改为挂起状态
    public static native void yield();
    
    public final void join() throws InterruptedException
    public final synchronized void join(long millis)
    public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException
    
    
    // 设置线程优先级
    public final void setPriority(int newPriority);
    // 设置是否守护线程
    public final void setDaemon(boolean on);
    // 线程id
    public long getId() { return this.tid; }
    
    
    // 线程状态
    public enum State {
        // new 创建
        NEW,

        // runnable 就绪
        RUNNABLE,

        // blocked 阻塞
        BLOCKED,

        // waiting 等待
        WAITING,

        // timed_waiting
        TIMED_WAITING,

        // terminated 结束
        TERMINATED;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    // main方法就是一个主线程

    // 获取当前正在运行的线程
    Thread thread = Thread.currentThread();
    // 线程名字
    String name = thread.getName();
    // 线程id
    long id = thread.getId();
    // 线程优先级
    int priority = thread.getPriority();
    // 是否存活
    boolean alive = thread.isAlive();
    // 是否守护线程
    boolean daemon = thread.isDaemon();

    // Thread[name=main, id=1 ,priority=5 ,alive=true ,daemon=false]
    System.out.println("Thread[name=" + name + ", id=" + id + " ,priority=" + priority + " ,alive=" + alive + " ,daemon=" + daemon + "]");
}

0. Thread.currentThread()
public static void main(String[] args) {
    Thread thread = Thread.currentThread();
    // 线程名称
    String name = thread.getName();
    // 线程id
    long id = thread.getId();
    // 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
    boolean alive = thread.isAlive();
    // 线程优先级
    int priority = thread.getPriority();
    // 是否守护线程
    boolean daemon = thread.isDaemon();
    
    // Thread[name=main,id=1,alive=true,priority=5,daemon=false]
    System.out.println("Thread[name=" + name + ",id=" + id + ",alive=" + alive + ",priority=" + priority + ",daemon=" + daemon + "]");
}

1. start() 与 run()
public static void main(String[] args) throws Exception {
   new Thread(()-> {
       for (int i = 0; i < 5; i++) {
           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
           try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { }
       }
   }, "Thread-A").start();

   new Thread(()-> {
       for (int j = 0; j < 5; j++) {
           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + j);
           try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { }
       }
   }, "Thread-B").start();
}

start(): 启动一个线程，线程之间是没有顺序的，是按CPU分配的时间片来回切换的。


public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(()-> {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
            try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { }
        }
    }, "Thread-A").run();

    new Thread(()-> {
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + j);
            try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { }
        }
    }, "Thread-B").run();
}

注意：执行结果都是main主线程


run(): 调用线程的run方法，就是普通的方法调用，虽然将代码封装到两个线程体中，可以看到线程中打印的线程名字都是main主线程，run()方法用于封装线程的代码，具体要启动一个线程来运行线程体中的代码(run()方法)还是通过start()方法来实现，调用run()方法就是一种顺序编程不是并发编程。
有些面试官经常问一些启动一个线程是用start()方法还是run()方法，为了面试而面试。
2. sleep() 与 interrupt()
public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;
public void interrupt();

sleep(long millis): 睡眠指定时间，程序暂停运行，睡眠期间会让出CPU的执行权，去执行其它线程，同时CPU也会监视睡眠的时间，一旦睡眠时间到就会立刻执行(因为睡眠过程中仍然保留着锁，有锁只要睡眠时间到就能立刻执行)。

sleep(): 睡眠指定时间，即让程序暂停指定时间运行，时间到了会继续执行代码，如果时间未到就要醒需要使用interrupt()来随时唤醒
interrupt(): 唤醒正在睡眠的程序，调用interrupt()方法，会使得sleep()方法抛出InterruptedException异常，当sleep()方法抛出异常就中断了sleep的方法，从而让程序继续运行下去

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Thread thread0 = new Thread(()-> {
        try {
            System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t太困了，让我睡10秒，中间有事叫我，zZZ。。。");
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t被叫醒了，又要继续干活了");
        }
    });
    thread0.start();

    // 这里睡眠只是为了保证先让上面的那个线程先执行
    Thread.sleep(2000);

    new Thread(()-> {
        System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t醒醒，醒醒，别睡了，起来干活了！！！");
        // 无需获取锁就可以调用interrupt
        thread0.interrupt();
    }).start();
}


3. wait() 与 notify()
wait、notify和notifyAll方法是Object类的final native方法。所以这些方法不能被子类重写，Object类是所有类的超类，因此在程序中可以通过this或者super来调用this.wait(), super.wait()

wait(): 导致线程进入等待阻塞状态，会一直等待直到它被其他线程通过notify()或者notifyAll唤醒。该方法只能在同步方法中调用。如果当前线程不是锁的持有者，该方法抛出一个IllegalMonitorStateException异常。wait(long timeout): 时间到了自动执行，类似于sleep(long millis)
notify(): 该方法只能在同步方法或同步块内部调用， 随机选择一个(注意：只会通知一个)在该对象上调用wait方法的线程，解除其阻塞状态
notifyAll(): 唤醒所有的wait对象

注意：

Object.wait()和Object.notify()和Object.notifyall()必须写在synchronized方法内部或者synchronized块内部
让哪个对象等待wait就去通知notify哪个对象，不要让A对象等待，结果却去通知B对象，要操作同一个对象

Object
public class Object {
	public final void wait() throws InterruptedException;
	public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
	public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException;
	
	
	public final native void notify();
	public final native void notifyAll();
}

WaitNotifyTest
public class WaitNotifyTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        WaitNotifyTest waitNotifyTest = new WaitNotifyTest();
        new Thread(() -> {
            try {
                waitNotifyTest.printFile();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }).start();

        new Thread(() -> {
            try {
                waitNotifyTest.printFile();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }).start();

        new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t睡觉1秒中，目的是让上面的线程先执行，即先执行wait()");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            waitNotifyTest.notifyPrint();
        }).start();
    }

    private synchronized void printFile() throws InterruptedException {
        System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t等待打印文件...");
        this.wait();
        System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t打印结束。。。");
    }

    private synchronized void notifyPrint() {
        this.notify();
        System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t通知完成...");
    }
}



wait():让程序暂停执行，相当于让当前，线程进入当前实例的等待队列，这个队列属于该实例对象，所以调用notify也必须使用该对象来调用，不能使用别的对象来调用。调用wait和notify必须使用同一个对象来调用。


this.notifyAll();


4. sleep() 与 wait()
① Thread.sleep(long millis): 睡眠时不会释放锁
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Object lock = new Object();

    new Thread(() -> {
        synchronized (lock) {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
                try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { }
            }
        }
    }).start();

    Thread.sleep(1000);

    new Thread(() -> {
        synchronized (lock) {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
            }
        }
    }).start();
}

因main方法中Thread.sleep(1000)所以上面的线程Thread-0先被执行，当循环第一次时就会Thread.sleep(1000)睡眠，因为sleep并不会释放锁，所以Thread-1得不到执行的机会，所以直到Thread-0执行完毕释放锁对象lock，Thread-1才能拿到锁，然后执行Thread-1;


5. wait() 与 interrupt()
wait(): 方法的作用是释放锁，加入到等待队列，当调用interrupt()方法后，线程必须先获取到锁后，然后才抛出异常InterruptedException 。注意： 在获取锁之前是不会抛出异常的，只有在获取锁之后才会抛异常
所有能抛出InterruptedException的方法都可以通过interrupt()来取消的
public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;
public final void wait() throws InterruptedException;
public final void join() throws InterruptedException;
public void interrupt()；

notify()和interrupt()

从让正在wait的线程重新运行这一点来说，notify方法和intterrupt方法的作用有些类似，但仍有以下不同之处：


notify/notifyAll是java.lang.Object类的方法，唤醒的是该实例的等待队列中的线程，而不能直接指定某个具体的线程。notify/notifyAll唤醒的线程会继续执行wait的下一条语句，另外执行notify/notifyAll时线程必须要获取实例的锁


interrupte方法是java.lang.Thread类的方法，可以直接指定线程并唤醒，当被interrupt的线程处于sleep或者wait中时会抛出InterruptedException异常。执行interrupt()并不需要获取取消线程的锁。


总之notify/notifyAll和interrupt的区别在于是否能直接让某个指定的线程唤醒、执行唤醒是否需要锁、方法属于的类不同


6. interrupt()
有人也许认为“当调用interrupt方法时，调用对象的线程就会InterruptedException异常”， 其实这是一种误解，实际上interrupt方法只是改变了线程的“中断状态”而已，所谓中断状态是一个boolean值，表示线程是否被中断的状态。
public class Thread implements Runnable {
	public void interrupt() {
		中断状态 = true;
	}
	
	// 检查中断状态
	public boolean isInterrupted();
	
	// 检查中断状态并清除当前线程的中断状态
	public static boolean interrupted() {
		// 伪代码
		boolean isInterrupted = isInterrupted()；
		中断状态 = false;
	}
}	

假设Thread-0执行了sleep、wait、join中的一个方法而停止运行，在Thread-1中调用了interrupt方法，此时线程Thread-0的确会抛出InterruptedException异常，但这其实是sleep、wait、join中的方法内部会对线程的“中断状态”进行检查，如果中断状态为true,就会抛出InterruptedException异常。假如某个线程的中断状态为true，但线程体中却没有调用或者没有判断线程中断状态的值，那么线程则不会抛出InterruptedException异常。
isInterrupted() 检查中断状态

若指定线程处于中断状态则返回true,若指定线程为非中断状态，则反回false, isInterrupted() 只是获取中断状态的值，并不会改变中断状态的值。
interrupted()

检查中断状态并清除当前线程的中断状态。如当前线程处于中断状态返回true，若当前线程处于非中断状态则返回false, 并清除中断状态(将中断状态设置为false), 只有这个方法才可以清除中断状态，Thread.interrupted的操作对象是当前线程，所以该方法并不能用于清除其它线程的中断状态。
interrupt()与interrupted()

interrupt()：打断线程，将中断状态修改为true
interrupted(): 不打断线程，获取线程的中断状态，并将中断状态设置为false


public class InterrupptTest {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
        thread.start();
        boolean interrupted = thread.isInterrupted();
        // interrupted=false
        System.out.println("interrupted=" + interrupted);

        thread.interrupt();

        boolean interrupted2 = thread.isInterrupted();
        // interrupted2=true
        System.out.println("interrupted2=" + interrupted2);

        boolean interrupted3 = Thread.interrupted();
        // interrupted3=false
        System.out.println("interrupted3=" + interrupted3);
    }
}

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (this) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // InterruptedException	false
                System.out.println("InterruptedException\t" + Thread.currentThread().isInterrupted());
            }
        }
    }
}



② object.wait(long timeout): 会释放锁
public class SleepWaitTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        SleepWaitTest object = new SleepWaitTest();

        new Thread(() -> {
            synchronized (object) {
                System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t等待打印文件...");
                try {
                    object.wait(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t打印结束。。。");
            }
        }).start();

		 // 先上面的线程先执行
        Thread.sleep(1000);

        new Thread(() -> {
            synchronized (object) {
                for (int i = 0; i < 5; i++) {
                    System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
                }
            }
        }).start();
    }
}

因main方法中有Thread.sleep(1000)所以上面的线程Thread-0肯定会被先执行，当Thread-0被执行时就拿到了object对象锁，然后进入wait(5000)5秒钟等待，此时wait释放了锁，然后Thread-1就拿到了锁就执行线程体，Thread-1执行完后就释放了锁，当等待5秒后Thread-0就能再次获取object锁，这样就继续执行后面的代码。wait方法是释放锁的，如果wait方法不释放锁那么Thread-1是拿不到锁也就没有执行的机会的，事实是Thread-1得到了执行，所以说wait方法会释放锁

③ sleep与wait的区别

sleep在Thread类中，wait在Object类中
sleep不会释放锁，wait会释放锁
sleep使用interrupt()来唤醒，wait需要notify或者notifyAll来通知

5.join()
让当前线程加入父线程，加入后父线程会一直wait，直到子线程执行完毕后父线程才能执行。当我们调用某个线程的这个方法时，这个方法会挂起调用线程，直到被调用线程结束执行，调用线程才会继续执行。
将某个线程加入到当前线程中来，一般某个线程和当前线程依赖关系比较强，必须先等待某个线程执行完毕才能执行当前线程。一般在run()方法内使用
join() 方法：
public final void join() throws InterruptedException {
        join(0);
}


public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException {
    long base = System.currentTimeMillis();
    long now = 0;

    if (millis < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
    }

    if (millis == 0) {
    	 // 循环检查线程的状态是否还活着，如果死了就结束了，如果活着继续等到死
        while (isAlive()) {
            wait(0);
        }
    } else {
        while (isAlive()) {
            long delay = millis - now;
            if (delay <= 0) {
                break;
            }
            wait(delay);
            now = System.currentTimeMillis() - base;
        }
    }
}


public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException {

    if (millis < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
    }

    if (nanos < 0 || nanos > 999999) {
        throw new IllegalArgumentException("nanosecond timeout value out of range");
    }

    if (nanos >= 500000 || (nanos != 0 && millis == 0)) {
        millis++;
    }

    join(millis);
}


JoinTest
public class JoinTest {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new ParentRunnable()).start();
    }
}

class ParentRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程处于new状态
        Thread childThread = new Thread(new ChildRunable());
        // 线程处于runnable就绪状态
        childThread.start();
        try {
            // 当调用join时，parent会等待child执行完毕后再继续运行
            // 将某个线程加入到当前线程
            childThread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "父线程 running");
        }
    }
}

class ChildRunable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "子线程 running");
        }
    }
}


程序进入主线程，运行Parent对应的线程，Parent的线程代码分两段，一段是启动一个子线程，一段是Parent线程的线程体代码，首先会将Child线程加入到Parent线程，join()方法会调用join(0)方法(join()方法是普通方法并没有加锁，join(0)会加锁)，join(0)会执行while(isAlive()) { wait(0);} 循环判断线程是否处于活动状态，如果是继续wait(0)知道isAlive=false结束掉join(0), 从而结束掉join(), 最后回到Parent线程体中继续执行其它代码。
在Parent调用child.join()后，child子线程正常运行，Parent父线程会等待child子线程结束后再继续运行。




join() 和 join(long millis, int nanos) 最后都调用了 join(long millis)。


join(long millis, int nanos)和join(long millis)方法 都是synchronized。


join() 调用了join(0)，从源码可以看到join(0)不断检查当前线程是否处于Active状态。


join() 和 sleep() 一样，都可以被中断（被中断时，会抛出 InterrupptedException 异常）；不同的是，join() 内部调用了wait()，会出让锁，而 sleep() 会一直保持锁。


6. yield()
交出CPU的执行时间，不会释放锁，让线程进入就绪状态，等待重新获取CPU执行时间，yield就像一个好人似的，当CPU轮到它了，它却说我先不急，先给其他线程执行吧, 此方法很少被使用到，
/**
 * A hint to the scheduler that the current thread is willing to yield
 * its current use of a processor. The scheduler is free to ignore this
 * hint.
 *
 * <p> Yield is a heuristic attempt to improve relative progression
 * between threads that would otherwise over-utilise a CPU. Its use
 * should be combined with detailed profiling and benchmarking to
 * ensure that it actually has the desired effect.
 *
 * <p> It is rarely appropriate to use this method. It may be useful
 * for debugging or testing purposes, where it may help to reproduce
 * bugs due to race conditions. It may also be useful when designing
 * concurrency control constructs such as the ones in the
 * {@link java.util.concurrent.locks} package.
 */
public static native void yield();


public static void main(String[] args) {
    new Thread(new Runnable() {
        int sum = 0;
        @Override
        public void run() {
            long beginTime=System.currentTimeMillis();
            for (int i = 0; i < 99999; i++) {
                sum += 1;
                // 去掉该行执行用2毫秒，加上271毫秒
                Thread.yield();
            }
            long endTime=System.currentTimeMillis();
            System.out.println("用时："+ (endTime - beginTime) + " 毫秒！");
        }
    }).start();
}

sleep(long millis) 与 yeid()

sleep(long millis): 需要指定具体睡眠的时间，不会释放锁，睡眠期间CPU会执行其它线程，睡眠时间到会立刻执行
yeid(): 交出CPU的执行权，不会释放锁，和sleep不同的时当再次获取到CPU的执行，不能确定是什么时候，而sleep是能确定什么时候再次执行。两者的区别就是sleep后再次执行的时间能确定，而yeid是不能确定的
yield会把CPU的执行权交出去，所以可以用yield来控制线程的执行速度，当一个线程执行的比较快，此时想让它执行的稍微慢一些可以使用该方法，想让线程变慢可以使用sleep和wait,但是这两个方法都需要指定具体时间，而yield不需要指定具体时间，让CPU决定什么时候能再次被执行，当放弃到下次再次被执行的中间时间就是间歇等待的时间

7. setDaemon(boolean on)
线程分两种：

用户线程：如果主线程main停止掉，不会影响用户线程，用户线程可以继续运行。
守护线程：如果主线程死亡，守护线程如果没有执行完毕也要跟着一块死(就像皇上死了，带刀侍卫也要一块死)，GC垃圾回收线程就是守护线程

public static void main(String[] args) {
    Thread thread = new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            IntStream.range(0, 5).forEach(i -> {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\ti=" + i);
            });
        }
    };
    thread.start();


    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\ti=" + i);
    }
    System.out.println("主线程执行结束，子线程仍然继续执行，主线程和用户线程的生命周期各自独立。");
}


public static void main(String[] args) {
    Thread thread = new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            IntStream.range(0, 5).forEach(i -> {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\ti=" + i);
            });
        }
    };
    thread.setDaemon(true);
    thread.start();


    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\ti=" + i);
    }
    System.out.println("主线程死亡，子线程也要陪着一块死！");
}


六 线程组
可以对线程分组，分组后可以统一管理某个组下的所有线程，例如统一中断所有线程
public class ThreadGroup implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
    private final ThreadGroup parent;
    String name;
    int maxPriority;
    
    Thread threads[];
    
    private ThreadGroup() {
        this.name = "system";
        this.maxPriority = Thread.MAX_PRIORITY;
        this.parent = null;
    }
    
    public ThreadGroup(String name) {
        this(Thread.currentThread().getThreadGroup(), name);
    }
    
    public ThreadGroup(ThreadGroup parent, String name) {
        this(checkParentAccess(parent), parent, name);
    }
    
    // 返回此线程组中活动线程的估计数。 
    public int activeGroupCount();
    
    // 中断此线程组中的所有线程。
    public final void interrupt();
}

public static void main(String[] args) {
    String mainThreadGroupName = Thread.currentThread().getThreadGroup().getName();
    System.out.println(mainThreadGroupName);
    // 如果一个线程没有指定线程组，默认为当前线程所在的线程组
    new Thread(() -> { }, "my thread1").start();

    ThreadGroup myGroup = new ThreadGroup("MyGroup");
    myGroup.setMaxPriority(5);

    Runnable runnable = () -> {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        ThreadGroup threadGroup = Thread.currentThread().getThreadGroup();
        String groupName = threadGroup.getName();
        ThreadGroup parentGroup = threadGroup.getParent();
        String parentGroupName = parentGroup.getName();
        ThreadGroup grandpaThreadGroup = parentGroup.getParent();
        String grandpaThreadGroupName = grandpaThreadGroup.getName();
        int maxPriority = threadGroup.getMaxPriority();
        int activeCount = myGroup.activeCount();

        // system <- main <- MyGroup(1) <- my thread2
        System.out.println(MessageFormat.format("{0} <- {1} <- {2}({3}) <- {4}",
                grandpaThreadGroupName,
                parentGroupName,
                groupName,
                activeCount,
                Thread.currentThread().getName()));
    };

    new Thread(myGroup, runnable, "my thread2").start();
}

线程组与线程组之间是有父子关系的，自定义线程组的父线程组是main线程组，main线程组的父线程组是system线程组。



分享一个朋友的人工智能教程(请以“右键”->"在新标签页中打开连接”的方式访问)。比较通俗易懂，风趣幽默，感兴趣的朋友可以去看看。

线程概念
在⼀一个程序里的一个执行路线就叫做线程（thread）。更准确的定义是：线程是“一个进程内部的
控制序列”。
一切进程至少都有一个执行线程。
Linux下线程的特点
Linux的线程是通过进程来模拟的，也就是说Linux里的线程本质上就是进程
进程和线程的区别
进程是资源竞争的基本单位
线程是程序执行的最小单位
线程共享进程数据，但也拥有⾃自⼰己的一部分数据: >* 线程ID >* 一组寄存器 >* 栈 >* errno >* 信号
屏蔽字 >* 调度优先级
线程和进程的关系

POSIX线程库
与线程有关的函数构成了一个完整的序列，要使用这些函数，需要调用pthread头文件，链接这些线程函数库时要使用编译器命令的“-lpthread"选项（直接加到Makefile)；
线程的创建
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void*), void *arg);
参数
thread:返回线程ID
attr:设置线程的属性，attr为NULL表示使用默认属性
start_routine:是个函数地址，线程启动后要执行的函数
arg:传给线程启动函数的参数
返回值：成功返回0；失败返回错误码

结果：
LWP:线程ID
NLWP：线程数


线程等待
为什么要线程等待？
已经退出的线程，其空间没有被释放，仍然在进程的地址空间，如果一个线程结束运行但没有被等待，那么它类似于僵尸进程，占用的资源在进程结束前都不会被回收，所以当一个线程运行完成后，我们应该等待回收资源。
int pthread_join(pthread_t thread, void ** retval);
参数
thread:线程ID
value_ptr:它指向⼀一个指针，后者指向线程的返回值
返回值：成功返回0；失败返回错误码
结果

线程终止
如果需要只终止某个线程而不是整个进程都终止，有三种方法。
从线程函数return。这种方法对主线程不适用，从main函数return相当于调用exit。
线程可以调用pthread_exit终止自己。
一个线程可以调用pthread_cancel终止同一进程中的另一个进程。
这里只需学习第二个方法：
void pthread_exit(void* value_ptr);
参数
value_ptr:value_ptr不要指向一个局部变量。
返回值：无返回值，跟进程一样，线程结束的时候无法返回到它的调用者（自身）。

结果：


线程分离与结合
无论何时，一个线程是可结合(joinable )的或者是分离(detached)的。
当线程属于可结合时，它能够被其他线程join或者cancel回收资源。相反一个已经处于分离的线程是不能被join或cancel，资源会在终止时自动释放。即线程办完事情后自动回收资源。
创建一个线程，默认是可结合的，为了防止资源的泄露，我们可以显示的调用pthread_join() 回收资源。对一个处于可结合的线程调用pthread_join()后，可以将线程置于分离状态。不能对同一个线程调用两个join，对一个已经分离的线程调用join会返回错误号。

int pthread_join(pthread_t thread,void** ptr_value);
参数
thread:线程ID
value_ptr:它指向一个指针，后者指向线程的返回值
返回值：成功返回0；失败返回错误码

结果：

Java中线程的状态分为6种。


1. 初始(NEW)：新创建了一个线程对象，但还没有调用start()方法。

2. 运行(RUNNABLE)：Java线程中将就绪（ready）和运行中（running）两种状态笼统的称为“运行”。

线程对象创建后，其他线程(比如main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，等待被线程调度选中，获取CPU的使用权，此时处于就绪状态（ready）。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态（running）。

3. 阻塞(BLOCKED)：表示线程阻塞于锁。

4. 等待(WAITING)：进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。

5. 超时等待(TIMED_WAITING)：该状态不同于WAITING，它可以在指定的时间后自行返回。
6. 终止(TERMINATED)：表示该线程已经执行完毕。


这6种状态定义在Thread类的State枚举中，可查看源码进行一一对应。

一、线程的状态图     

二、状态详细说明

1. 初始状态(NEW)

实现Runnable接口和继承Thread可以得到一个线程类，new一个实例出来，线程就进入了初始状态。

2.1. 就绪状态(RUNNABLE之READY)

就绪状态只是说你资格运行，调度程序没有挑选到你，你就永远是就绪状态。
	
调用线程的start()方法，此线程进入就绪状态。
	
当前线程sleep()方法结束，其他线程join()结束，等待用户输入完毕，某个线程拿到对象锁，这些线程也将进入就绪状态。
	
当前线程时间片用完了，调用当前线程的yield()方法，当前线程进入就绪状态。
	
锁池里的线程拿到对象锁后，进入就绪状态。
2.2. 运行中状态(RUNNABLE之RUNNING)

线程调度程序从可运行池中选择一个线程作为当前线程时线程所处的状态。这也是线程进入运行状态的唯一的一种方式。

3. 阻塞状态(BLOCKED)

阻塞状态是线程阻塞在进入synchronized关键字修饰的方法或代码块(获取锁)时的状态。

4. 等待(WAITING)

处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间，它们要等待被显式地唤醒，否则会处于无限期等待的状态。

5. 超时等待(TIMED_WAITING)

处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间，不过无须无限期等待被其他线程显示地唤醒，在达到一定时间后它们会自动唤醒。

6. 终止状态(TERMINATED)

当线程的run()方法完成时，或者主线程的main()方法完成时，我们就认为它终止了。这个线程对象也许是活的，但是它已经不是一个单独执行的线程。线程一旦终止了，就不能复生。
	
在一个终止的线程上调用start()方法，会抛出java.lang.IllegalThreadStateException异常。
三、等待队列

调用obj的wait(), notify()方法前，必须获得obj锁，也就是必须写在synchronized(obj) 代码段内。
	
与等待队列相关的步骤和图


线程1获取对象A的锁，正在使用对象A。
	
线程1调用对象A的wait()方法。
	
线程1释放对象A的锁，并马上进入等待队列。
	
锁池里面的对象争抢对象A的锁。
	
线程5获得对象A的锁，进入synchronized块，使用对象A。
	
线程5调用对象A的notifyAll()方法，唤醒所有线程，所有线程进入同步队列。若线程5调用对象A的notify()方法，则唤醒一个线程，不知道会唤醒谁，被唤醒的那个线程进入同步队列。
	
notifyAll()方法所在synchronized结束，线程5释放对象A的锁。
	
同步队列的线程争抢对象锁，但线程1什么时候能抢到就不知道了。 
四、同步队列状态

当前线程想调用对象A的同步方法时，发现对象A的锁被别的线程占有，此时当前线程进入同步队列。简言之，同步队列里面放的都是想争夺对象锁的线程。
	
当一个线程1被另外一个线程2唤醒时，1线程进入同步队列，去争夺对象锁。
	
同步队列是在同步的环境下才有的概念，一个对象对应一个同步队列。
	
线程等待时间到了或被notify/notifyAll唤醒后，会进入同步队列竞争锁，如果获得锁，进入RUNNABLE状态，否则进入BLOCKED状态等待获取锁。
五、几个方法的比较

Thread.sleep(long millis)，一定是当前线程调用此方法，当前线程进入TIMED_WAITING状态，但不释放对象锁，millis后线程自动苏醒进入就绪状态。作用：给其它线程执行机会的最佳方式。
	
Thread.yield()，一定是当前线程调用此方法，当前线程放弃获取的CPU时间片，但不释放锁资源，由运行状态变为就绪状态，让OS再次选择线程。作用：让相同优先级的线程轮流执行，但并不保证一定会轮流执行。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。Thread.yield()不会导致阻塞。该方法与sleep()类似，只是不能由用户指定暂停多长时间。
	
thread.join()/thread.join(long millis)，当前线程里调用其它线程t的join方法，当前线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态，当前线程不会释放已经持有的对象锁。线程t执行完毕或者millis时间到，当前线程一般情况下进入RUNNABLE状态，也有可能进入BLOCKED状态（因为join是基于wait实现的）。
	
obj.wait()，当前线程调用对象的wait()方法，当前线程释放对象锁，进入等待队列。依靠notify()/notifyAll()唤醒或者wait(long timeout) timeout时间到自动唤醒。
	
obj.notify()唤醒在此对象监视器上等待的单个线程，选择是任意性的。notifyAll()唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
	
LockSupport.park()/LockSupport.parkNanos(long nanos),LockSupport.parkUntil(long deadlines), 当前线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态。对比wait方法,不需要获得锁就可以让线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态，需要通过LockSupport.unpark(Thread thread)唤醒。
六、疑问

等待队列里许许多多的线程都wait()在一个对象上，此时某一线程调用了对象的notify()方法，那唤醒的到底是哪个线程？随机？队列FIFO？or sth else？Java文档就简单的写了句：选择是任意性的（The choice is arbitrary and occurs at the discretion of the implementation）。

目录

 

知识点1：什么是线程安全？

1、为什么有线程安全问题？

知识点2：线程安全解决办法

1、内置的锁

2、同步代码块synchronized

3、同步方法

（1）什么是同步方法？

（2）同步方法使用的是什么锁？

（3）静态同步函数

知识点3：多线程死锁

1、什么是多线程死锁？

知识点4：Threadlocal

1、什么是Threadlocal

2、ThreadLoca实现原理

知识点5：多线程有三大特性

1、什么是原子性

2、什么是可见性

3、什么是有序性

知识点1：什么是线程安全？

1、为什么有线程安全问题？

当多个线程同时共享，同一个全局变量或静态变量，做写的操作时，可能会发生数据冲突问题，也就是线程安全问题。但是做读操作是不会发生数据冲突问题。

案例:需求现在有100张火车票，有两个窗口同时抢火车票，请使用多线程模拟抢票效果。

代码:

public class ThreadTrain implements Runnable {
	private int trainCount = 100;

	@Override
	public void run() {
		while (trainCount > 0) {
			try {
				Thread.sleep(50);
			} catch (Exception e) {

			}
			sale();
		}
	}

	public void sale() {
		if (trainCount > 0) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - trainCount + 1) + "张票");
			trainCount--;
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		ThreadTrain threadTrain = new ThreadTrain();
		Thread t1 = new Thread(threadTrain, "①号");
		Thread t2 = new Thread(threadTrain, "②号");
		t1.start();
		t2.start();
	}

}


运行结果:

一号窗口和二号窗口同时出售火车第九九张,部分火车票会重复出售。

结论发现，多个线程共享同一个全局成员变量时，做写的操作可能会发生数据冲突问题。

知识点2：线程安全解决办法

问:如何解决多线程之间线程安全问题

答:使用多线程之间同步synchronized或使用锁(lock)。

问:为什么使用线程同步或使用锁能解决线程安全问题呢？

答:将可能会发生数据冲突问题(线程不安全问题)，只能让当前一个线程进行执行。代码执行完成后释放锁，让后才能让其他线程进行执行。这样的话就可以解决线程不安全问题。

问:什么是多线程之间同步

答:当多个线程共享同一个资源,不会受到其他线程的干扰。

问:什么是多线程同步

答:当多个线程共享同一个资源,不会受到其他线程的干扰。

1、内置的锁

Java提供了一种内置的锁机制来支持原子性

每一个Java对象都可以用作一个实现同步的锁，称为内置锁，线程进入同步代码块之前自动获取到锁，代码块执行完成正常退出或代码块中抛出异常退出时会释放掉锁

内置锁为互斥锁，即线程A获取到锁后，线程B阻塞直到线程A释放锁，线程B才能获取到同一个锁

内置锁使用synchronized关键字实现，synchronized关键字有两种用法：

1.修饰需要进行同步的方法（所有访问状态变量的方法都必须进行同步），此时充当锁的对象为调用同步方法的对象

2.同步代码块和直接使用synchronized修饰需要同步的方法是一样的，但是锁的粒度可以更细，并且充当锁的对象不一定是this，也可以是其它对象，所以使用起来更加灵活

2、同步代码块synchronized

就是将可能会发生线程安全问题的代码，给包括起来。
synchronized(同一个数据){
 可能会发生线程冲突问题
}
就是同步代码块 
synchronized(对象)//这个对象可以为任意对象 
{ 
    需要被同步的代码 
} 


对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行 

没持有锁的线程即使获取CPU的执行权，也进不去 

同步的前提： 

1，必须要有两个或者两个以上的线程 

2，必须是多个线程使用同一个锁 ，必须保证同步中只能有一个线程在运行 

好处：解决了多线程的安全问题 

弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源、抢锁的资源。 

 代码样例:

public void sale() {
	synchronized (this) {
		if (trainCount > 0) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - trainCount + 1) + "张票");
				trainCount--;
		}
	}
}


3、同步方法

（1）什么是同步方法？

答：在方法上修饰synchronized 称为同步方法

代码样例

public synchronized void sale() {
		if (trainCount > 0) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - trainCount + 1) + "张票");
			trainCount--;
		}
}


（2）同步方法使用的是什么锁？

答：同步函数使用this锁。

证明方式: 一个线程使用同步代码块(this明锁),另一个线程使用同步函数。如果两个线程抢票不能实现同步，那么会出现数据错误。

代码:

class Thread009 implements Runnable {
	private int trainCount = 100;
	private Object oj = new Object();
	public boolean flag = true;

	public void run() {

		if (flag) {
			while (trainCount > 0) {
				synchronized (this) {
					try {
						Thread.sleep(10);
					} catch (Exception e) {
						// TODO: handle exception
					}
					if (trainCount > 0) {
						System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                + "," + "出售第" + (100 - trainCount + 1) + "票");
						trainCount--;
					}
				}

			}
		} else {
			while (trainCount > 0) {
				sale();
			}

		}

	}

	public synchronized void sale() {

		try {
			Thread.sleep(10);
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
		if (trainCount > 0) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
               + "," + "出售第" + (100 - trainCount + 1) + "票");
			trainCount--;
		}

	}
}

public class Test009 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread009 threadTrain = new Thread009();
		Thread t1 = new Thread(threadTrain, "窗口1");
		Thread t2 = new Thread(threadTrain, "窗口2");
		t1.start();
		Thread.sleep(40);
		threadTrain.flag = false;
		t2.start();

	}
}


（3）静态同步函数

答：什么是静态同步函数？

方法上加上static关键字，使用synchronized 关键字修饰 或者使用类.class文件。

静态的同步函数使用的锁是  该函数所属字节码文件对象

可以用 getClass方法获取，也可以用当前  类名.class 表示。

代码样例:

public static void sale() {
		synchronized (ThreadTrain3.class) {
			if (trainCount > 0) {
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - trainCount + 1) + "张票");
				trainCount--;
			}
		}
}


总结：

synchronized 修饰方法使用锁是当前this锁。

synchronized 修饰静态方法使用锁是当前类的字节码文件

知识点3：多线程死锁

1、什么是多线程死锁？

   答:同步中嵌套同步,导致锁无法释放

 代码:

class Thread009 implements Runnable {
	private int trainCount = 100;
	private Object oj = new Object();
	public boolean flag = true;

	public void run() {

		if (flag) {
			while (trainCount > 0) {
				synchronized (oj) {
					try {
						Thread.sleep(10);
					} catch (Exception e) {
						// TODO: handle exception
					}
					sale();
				}

			}
		} else {
			while (trainCount > 0) {
				sale();
			}

		}

	}

	public synchronized void sale() {
		synchronized (oj) {
			try {
				Thread.sleep(10);
			} catch (Exception e) {

			}
			if (trainCount > 0) {
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "," + "出售第" + (100 - trainCount + 1) + "票");
				trainCount--;
			}
		}
	}
}

public class Test009 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread009 threadTrain = new Thread009();
		Thread t1 = new Thread(threadTrain, "窗口1");
		Thread t2 = new Thread(threadTrain, "窗口2");
		t1.start();
		Thread.sleep(40);
		threadTrain.flag = false;
		t2.start();

	}
}}


知识点4：Threadlocal

1、什么是Threadlocal

ThreadLocal提高一个线程的局部变量，访问某个线程拥有自己局部变量。

 当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

ThreadLocal的接口方法

ThreadLocal类接口很简单，只有4个方法，我们先来了解一下：

•       void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。

•       public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。

•       public void remove()将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作，但它可以加快内存回收的速度。

•       protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

案例:创建三个线程，每个线程生成自己独立序列号。

代码：

class Res {
	// 生成序列号共享变量
	public static Integer count = 0;
	public static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<Integer>() {
		protected Integer initialValue() {

			return 0;
		};

	};

	public Integer getNum() {
		int count = threadLocal.get() + 1;
		threadLocal.set(count);
		return count;
	}
}

public class ThreadLocaDemo2 extends Thread {
	private Res res;

	public ThreadLocaDemo2(Res res) {
		this.res = res;
	}

	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---" + "i---" + i + "--num:" + res.getNum());
		}

	}

	public static void main(String[] args) {
		Res res = new Res();
		ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo1 = new ThreadLocaDemo2(res);
		ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo2 = new ThreadLocaDemo2(res);
		ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo3 = new ThreadLocaDemo2(res);
		threadLocaDemo1.start();
		threadLocaDemo2.start();
		threadLocaDemo3.start();
	}

}



2、ThreadLoca实现原理

ThreadLoca通过map集合

Map.put(“当前线程”,值)；

知识点5：多线程有三大特性

原子性、可见性、有序性

1、什么是原子性

即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。

一个很经典的例子就是银行账户转账问题：

比如从账户A向账户B转1000元，那么必然包括2个操作：从账户A减去1000元，往账户B加上1000元。这2个操作必须要具备原子性才能保证不出现一些意外的问题。

我们操作数据也是如此，比如i = i+1；其中就包括，读取i的值，计算i，写入i。这行代码在Java中是不具备原子性的，则多线程运行肯定会出问题，所以也需要我们使用同步和lock这些东西来确保这个特性了。

原子性其实就是保证数据一致、线程安全一部分

2、什么是可见性

当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。

若两个线程在不同的cpu，那么线程1改变了i的值还没刷新到主存，线程2又使用了i，那么这个i值肯定还是之前的，线程1对变量的修改线程没看到这就是可见性问题。

3、什么是有序性

程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

一般来说处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。如下：

int a = 10;    //语句1

int r = 2;    //语句2

a = a + 3;    //语句3

r = a*a;     //语句4

则因为重排序，他还可能执行顺序为 2-1-3-4，1-3-2-4

但绝不可能 2-1-4-3，因为这打破了依赖关系。

显然重排序对单线程运行是不会有任何问题，而多线程就不一定了，所以我们在多线程编程时就得考虑这个问题了。