前言
多线程几乎是面试的必考点，重要性不言而喻。但是工作中如果没经常使用，其相关知识就会很快忘记。下面我对多线程的知识点梳理一下，以便下次需要的时候可以随时查阅（ps:文章有点长，需要耐心查看）。为方便理解，我尽量使用通俗易懂的语言表述。
一、基本概念
1、程序
数据结构 + 算法，主要指存放在硬盘上的可执行文件。换言之，就是编写的代码。
2、进程
主要指运行在内存中的可执行文件。 换言之，就是正在运行的程序，如下图所示，电脑中会有很多单独运行的程序，这些就是进程
3、线程
线程就是进程内部的程序流，操作系统内部支持多进程，而每个进程的内部又支持多线程。换句话说，进程中的最小执行单位就是线程，并且一个进程中至少有一个线程。
4、串行
相对单条线程来说的，单线程中执行多个任务。在这个线程中，执行多任务顺序是，任务A -> 任务B -> 任务C ... 必须按照顺序来。跟跑接力赛一样，第一棒跑完，第二棒才跑，然后第三棒、第四棒。
5、并行
开启多条线程。在同一个时刻，比如任务A被同时执行，这是严格意义的时间上的重叠。跟跑接力赛一样，裁判喊123，第一棒同时出发，不差毫秒，第二棒同时接棒...（当然这是理想情况 ）。
6、并发
所谓并发就是指宏观并行微观串行的机制。就是肉眼看上去一个程序在同时执行，其实它在偷偷串行。
7、多线程
多线程是采用时间片轮转法来保证多个线程的并发执行。假如时间片是沙漠里的一瓶水，有几个人，就是你喝一口，我喝一口。保证大家活着走出沙漠（类比线程执行完成）就是多线程。
二、线程的创建
1、Thread类
java.lang.Thread类代表线程，任何线程对象都是Thread类（子类）的实例。
2、创建方式
（1）继承Thread类
定义一个类，继承Thread类并重写run方法，然后创建这个类的对象，再调用start方法。
举个例：
public class SubThreadRun extends Thread {
@Override
public void run() {
// 打印1 ~ 20之间的所有整数
for (int i = 1; i <= 20; i++) {
System.out.println("run方法中：i = " + i); // 1 2 ... 20
}
}
}public class SubThreadRunTest {
public static void main(String[] args) {
// 1.声明Thread类型的引用指向子类类型的对象
Thread t1 = new SubThreadRun();
// 2.调用run方法测试，本质上就是相当于对普通成员方法的调用，因此执行流程就是run方法的代码执行完毕后才能继续向下执行
//t1.run();
// 用于启动线程，Java虚拟机会自动调用该线程类中的run方法
// 相当于又启动了一个线程，加上执行main方法的线程是两个线程
t1.start();
// 打印1 ~ 20之间的所有整数
for (int i = 1; i <= 20; i++) {
System.out.println("-----------------main方法中：i = " + i); // 1 2 ... 20
}
}
}其中，SubThreadRun 类继承了Thread类，并重写了run方法。这里创建了对象t1，再用 t1 调用start方法，这就开启了一个新线程啦。
运行结果如下，可以看到main方法和run方法 在交替运行，这就是多线程。
（2）实现Runnable接口
定义一个类，实现Runnable接口并重写run方法，创建这个类的对象作为实参来构造Thread类型的对象，然后使用Thread类型的对象调用start方法。
举个例：
public class SubRunnableRun implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 打印1 ~ 20之间的所有整数
for (int i = 1; i <= 20; i++) {
System.out.println("run方法中：i = " + i); // 1 2 ... 20
}
}
}public class SubRunnableRunTest {
public static void main(String[] args) {
// 1.创建自定义类型的对象，也就是实现Runnable接口类的对象
SubRunnableRun srr = new SubRunnableRun();
// 2.使用该对象作为实参构造Thread类型的对象
// 由源码可知：经过构造方法的调用之后，Thread类中的成员变量target的数值为srr。
Thread t1 = new Thread(srr);
// 3.使用Thread类型的对象调用start方法
// 若使用Runnable引用构造了线程对象，调用该方法(run)时最终调用接口中的版本
// 由run方法的源码可知：if (target != null) {
// target.run();
// }
// 此时target的数值不为空这个条件成立，执行target.run()的代码，也就是srr.run()的代码
t1.start();
//srr.start(); Error
// 打印1 ~ 20之间的所有整数
for (int i = 1; i <= 20; i++) {
System.out.println("-----------------main方法中：i = " + i); // 1 2 ... 20
}
}
}其中，SubRunnableRun 类实现了Runnable接口，并重写了run方法。这里创建了对象srr，再将作为实参来构造Thread类型的对象 t1，然后t1调用 start 方法，这就开启了一个新线程啦。
运行结果如下，可以看到 main方法和 run方法 在交替运行，这就是多线程。
（3）匿名内部类的方式
匿名内部类方式创建和启动线程，其实是上述两种方式的另外种写法。代码如下：
public class ThreadNoNameTest {
public static void main(String[] args) {
// 匿名内部类的语法格式：父类/接口类型 引用变量名 = new 父类/接口类型() { 方法的重写 };
// 1.使用继承加匿名内部类的方式创建并启动线程
/*Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("张三说：在吗？");
}
};
t1.start();*/
new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("张三说：在吗？");
}
}.start();
// 2.使用实现接口加匿名内部类的方式创建并启动线程
/*Runnable ra = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("李四说：不在。");
}
};
Thread t2 = new Thread(ra);
t2.start();*/
/*new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("李四说：不在。");
}
}).start();*/
// Java8开始支持lambda表达式： (形参列表)->{方法体；}
/*Runnable ra = ()-> System.out.println("李四说：不在。");
new Thread(ra).start();*/
new Thread(()-> System.out.println("李四说：不在。")).start();
}
}执行结果
（4）其他方式
其实还有两种方式，一个是实现Callable接口，另一个是线程池方式。后续再讲解。
3、执行流程
（1）执行main方法的线程叫做主线程，执行run方法的线程叫做新线程/子线程。
（2）main方法是程序的入口，对于start方法之前的代码来说，由主线程执行一次，当start方法调用成功后线程的个数由1个变成了2个，新启动的线程去执行run方法的代码， 线程继续向下执行，两个线程各自独立运行互不影响。
（3）当run方法执行完毕后子线程结束，当main方法执行完毕后主线程结束。
（4）两个线程执行没有明确的先后执行次序，由操作系统调度算法来决定。
4、相关方法
5、方式的比较
继承Thread类的方式代码简单，但是若该类继承Thread类后则无法继承其它类，
而实现Runnable接口的方式代码复杂，但不影响该类继承其它类以及实现其它接口，因此以后的开发中推荐使用第二种方式。
三、线程的生命周期
新建状态 - 使用new关键字创建之后进入的状态，此时线程并没有开始执行。 举例：生了两小孩，就是新建状态。
就绪状态 - 调用start方法后进入的状态，此时线程还是没有开始执行。 举例：两小孩坐在餐桌上，等待大人喂食，就是就绪状态。
运行状态 - 使用线程调度器调用该线程后进入的状态，此时线程开始执行，当线程的时间片执行完毕后任务没有完成时回到就绪状态。 举例：大人喂给哪个孩子食物，哪个孩子就处于运行状态。喂一口一个小孩后，再喂另外个小孩，刚喂过的这个孩子回到就绪状态。
消亡状态 - 当线程的任务执行完成后进入的状态，此时线程已经终止。 举例：其中一个孩子吃饱后，不需要吃了，就是消亡状态。
阻塞状态 - 当线程执行的过程中发生了阻塞事件进入的状态，如：sleep方法。阻塞状态解除后进入就绪状态。 举例：其中一个孩子吃的过程中，吃着吃着就睡着了，不继续吃了，这个时候就是阻塞状态。
四、线程的编号和名称
1、继承方式管理线程编号和名称
public class ThreadIdNameTest extends Thread {
public ThreadIdNameTest(String name) {
super(name); // 表示调用父类的构造方法
}
@Override
public void run() {
System.out.println("子线程的编号是：" + getId() + "，名称是：" + getName()); // 14 Thread-0 guanyu
// 修改名称为"zhangfei"
setName("zhangfei");
System.out.println("修改后子线程的编号是：" + getId() + "，名称是：" + getName()); // 14 zhangfei
}
public static void main(String[] args) {
ThreadIdNameTest tint = new ThreadIdNameTest("guanyu");
tint.start();
// 获取当前正在执行线程的引用，当前正在执行的线程是主线程，也就是获取主线程的引用
Thread t1 = Thread.currentThread();
System.out.println("主线程的编号是：" + t1.getId() + ", 名称是：" + t1.getName());
}
}执行结果
2、实现方式管理线程编号和名称
public class RunnableIdNameTest implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 获取当前正在执行线程的引用，也就是子线程的引用
Thread t1 = Thread.currentThread();
System.out.println("子线程的编号是：" + t1.getId() + "， 名称是：" + t1.getName()); // 14 guanyu
t1.setName("zhangfei");
System.out.println("修改后子线程的编号是：" + t1.getId() + "， 名称是：" + t1.getName()); // 14 zhangfei
}
public static void main(String[] args) {
RunnableIdNameTest rint = new RunnableIdNameTest();
//Thread t2 = new Thread(rint);
Thread t2 = new Thread(rint, "guanyu");
t2.start();
// 获取当前正在执行线程的引用，当前正在执行的线程是主线程，也就是获取主线程的引用
Thread t1 = Thread.currentThread();
System.out.println("主线程的编号是：" + t1.getId() + ", 名称是：" + t1.getName());
}
}执行结果
五、常用的方法
1、sleep方法的使用
public class ThreadSleepTest extends Thread {
// 声明一个布尔类型的变量作为循环是否执行的条件
private boolean flag = true;
// 子类中重写的方法不能抛出更大的异常
@Override
public void run() {
// 每隔一秒获取一次系统时间并打印，模拟时钟的效果
while (flag) {
// 获取当前系统时间并调整格式打印
// LocalDateTime.now();
Date d1 = new Date();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println(sdf.format(d1));
// 睡眠1秒钟
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
ThreadSleepTest tst = new ThreadSleepTest();
tst.start();
// 主线程等待5秒后结束子线程
System.out.println("主线程开始等待...");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 停止子线程 过时 不建议使用
//tst.stop();
tst.flag = false;
System.out.println("主线程等待结束！");
}
}执行结果
2、线程优先级的管理（getPriority方法的使用）
public class ThreadPriorityTest extends Thread {
@Override
public void run() {
//System.out.println("子线程的优先级是：" + getPriority()); // 5 10 优先级越高的线程不一定先执行。
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("子线程中：i = " + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
ThreadPriorityTest tpt = new ThreadPriorityTest();
// 设置子线程的优先级
tpt.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
tpt.start();
Thread t1 = Thread.currentThread();
//System.out.println("主线程的优先级是：" + t1.getPriority()); // 5 普通的优先级
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("--主线程中：i = " + i);
}
}
}执行结果
3、线程的等待（join方法的使用）
public class ThreadJoinTest extends Thread {
@Override
public void run() {
// 模拟倒数10个数的效果
System.out.println("倒计时开始...");
for (int i = 10; i > 0; i--) {
System.out.println(i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("新年快乐！");
}
public static void main(String[] args) {
ThreadJoinTest tjt = new ThreadJoinTest();
tjt.start();
// 主线程开始等待
System.out.println("主线程开始等待...");
try {
// 表示当前正在执行的线程对象等待调用线程对象，也就是主线程等待子线程终止
//tjt.join();
tjt.join(5000); // 最多等待5秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//System.out.println("终于等到你，还好没放弃！");
System.out.println("可惜不是你，陪我到最后！");
}
}执行结果
4、守护线程（setDaemon方法的使用）
public class ThreadDaemonTest extends Thread {
@Override
public void run() {
//System.out.println(isDaemon()? "该线程是守护线程": "该线程不是守护线程"); // 默认不是守护线程
// 当子线程不是守护线程时，虽然主线程先结束了，但是子线程依然会继续执行，直到打印完毕所有数据为止
// 当子线程是守护线程时，当主线程结束后，则子线程随之结束
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("子线程中：i = " + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
ThreadDaemonTest tdt = new ThreadDaemonTest();
// 必须在线程启动之前设置子线程为守护线程
tdt.setDaemon(true);
tdt.start();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("-------主线程中：i = " + i);
}
}
}执行结果
六、线程同步机制
1、基本概念
书面语：
多个线程并发读写同一个临界资源时会发生线程并发安全问题。
当多个线程同时访问同一种共享资源时，可能会造成数据的覆盖等不一致性问题，此时就需要对线程之间进行通信和协调，该机制就叫做线程的同步机制。
异步操作: 多线程并发的操作，各自独立运行。
同步操作: 多线程串行的操作，先后执行的顺序。
解释下：
多个线程，不用说了吧。并发，上面解释过。同一个临界资源，指多个线程共享的数据，如一个类层级的成员变量，或者数据库的某条数据等。
假如老师叫两名班委给同学们发本子 ，规定一个同学只能有一个。结果两名班委同时发，班委A给小张发了一个后，班委B转到小张面前，并不知道小张已经得到了，就又给小张发了一个，这样小张就有两个本子，和预期不符合，这就存在线程安全问题。解决办法：就是班委A发过本子后，给B说一声：喂，我发过了哈，你不要发了 。班委B收到班委A的告知后，走到小张面前的时候就会跳过他。 这种以线程间通信的方式解决线程安全问题，就叫线程同步机制。
异步操作，就是最开始的状态，班委A你发你的，班委B我发我的。两个人互不打扰。
同步操作，就是解决问题后的状态，班委A给小张发的时候 ，说：小张是我的，我给他发就好了，你不要来哈。班委B知道了，后续就不发给小张了。
2、代码示例
public class AccountRunnableTest implements Runnable {
private int balance; // 用于描述账户的余额
public AccountRunnableTest() {
}
public AccountRunnableTest(int balance) {
this.balance = balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(int balance) {
this.balance = balance;
}
@Override
public void run() {
// 1.模拟从后台查询账户余额的过程
int temp = getBalance();// 2.模拟取款200元的过程
if (temp >= 200) {
System.out.println("正在出钞，请稍后...");
temp -= 200;
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("请取走您的钞票！");
} else {
System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");
}
// 3.模拟将最新的账户余额写入到后台
setBalance(temp);
}
public static void main(String[] args) {
AccountRunnableTest account = new AccountRunnableTest(1000);
Thread t1 = new Thread(account);
Thread t2 = new Thread(account);
t1.start();
t2.start();
System.out.println("主线程开始等待...");
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("最终的账户余额为：" + account.getBalance()); // 800
}
}执行结果
可以看到：当两个线程同时对同一个账户进行取款时，导致最终的账户余额不合理。明明两个线程都取了200元，最后的余额居然是800，不是应该 1000 - 200 - 200 = 600 吗？共享资源（ balance ）的最后结果不符合预期，说明这段程序是存在线程安全问题的。
引发原因：线程一执行取款时还没来得及将取款后的余额写入后台，线程二就已经开始取款，此时线程二获取的余额是1000。
解决方案：让线程一执行完毕取款操作后，再让线程二执行即可，将线程的并发操作改为串行操作。也就是，我线程一在取款的时候，你线程二给我排队等着，等我执行完了再来。
3、线程同步-实现方式
使用synchronized关键字，有了这个关键字，就可以把有线程安全问题的代码锁起来，这样就可以达到同一时刻 仅有一个线程访问这段代码的目的。
方式一：使用同步代码块的方式实现部分代码的锁定，格式如下：
synchronized(类类型的引用) {
编写所有需要锁定的代码；
}什么是类类型的引用？指的是类的对象类型的成员变量咯。
（1）同步代码块实现线程同步的方式1( 实现Runnable接口 )
public class AccountRunnableTest implements Runnable {
private int balance; // 用于描述账户的余额
private Demo dm = new Demo(); //新建一个类类型的引用，同步锁需要
public AccountRunnableTest() {
}
public AccountRunnableTest(int balance) {
this.balance = balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(int balance) {
this.balance = balance;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已启动...");
synchronized (dm) { // ok
//synchronized (new Demo()) { // 锁不住 要求必须是同一个对象
// 1.模拟从后台查询账户余额的过程
int temp = getBalance();// 2.模拟取款200元的过程
if (temp >= 200) {
System.out.println("正在出钞，请稍后...");
temp -= 200;
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("请取走您的钞票！");
} else {
System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");
}
// 3.模拟将最新的账户余额写入到后台
setBalance(temp);
}
}
public static void main(String[] args) {
AccountRunnableTest account = new AccountRunnableTest(1000);
Thread t1 = new Thread(account);
Thread t2 = new Thread(account);
t1.start();
t2.start();
System.out.println("主线程开始等待...");
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("最终的账户余额为：" + account.getBalance());
}
}
class Demo{}通过运行结果得知，synchronized中的参数，必须是同一个对象才有效。这就印证了为什么synchronized 后的参数，需要类类型的引用，因为类类型的引用可以保证是同一个对象。
（2）同步代码块实现线程同步的方式2( 继承Thread类 )
public class AccountThreadTest extends Thread {
private int balance; // 用于描述账户的余额
private static final Demo dm = new Demo(); // 隶属于类层级，所有对象共享同一个
public AccountThreadTest() {
}
public AccountThreadTest(int balance) {
this.balance = balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(int balance) {
this.balance = balance;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已启动...");
synchronized (dm) { // ok
//synchronized (new Demo()) { // 锁不住 要求必须是同一个对象
// 1.模拟从后台查询账户余额的过程
int temp = getBalance(); // temp = 1000 temp = 1000
// 2.模拟取款200元的过程
if (temp >= 200) {
System.out.println("正在出钞，请稍后...");
temp -= 200; // temp = 800 temp = 800
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("请取走您的钞票！");
} else {
System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");
}
// 3.模拟将最新的账户余额写入到后台
setBalance(temp); // balance = 800 balance = 800
}
}
public static void main(String[] args) {
AccountThreadTest att1 = new AccountThreadTest(1000);
att1.start();
AccountThreadTest att2 = new AccountThreadTest(1000);
att2.start();
System.out.println("主线程开始等待...");
try {
// 表示当前正在执行的线程对象等待调用线程对象，也就是主线程等待子线程终止
att1.join();
att2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("最终的账户余额为：" + att1.getBalance()); // 800
}
}
class Demo{}执行结果
这里两次创建Thread对象，balance的初始值都重新赋值为1000，所以某个线程结果是800正常。
方式二：使用同步方法的方式实现所有代码的锁定。直接使用synchronized关键字来修饰整个方法即可。
（1）普通方法，该方式等价于:
synchronized(this) { 整个方法体的代码 }整体代码
public class AccountRunnableTest implements Runnable {
private int balance; // 用于描述账户的余额
private Demo dm = new Demo();
public AccountRunnableTest() {
}
public AccountRunnableTest(int balance) {
this.balance = balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(int balance) {
this.balance = balance;
}
@Override
public /*synchronized*/ void run() {
// 由源码可知：最终是account对象来调用run方法，因此当前正在调用的对象就是account，也就是说this就是account
synchronized (this) { // ok
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已启动...");
//synchronized (dm) { // ok
//synchronized (new Demo()) { // 锁不住 要求必须是同一个对象
// 1.模拟从后台查询账户余额的过程
int temp = getBalance(); // temp = 1000 temp = 1000
// 2.模拟取款200元的过程
if (temp >= 200) {
System.out.println("正在出钞，请稍后...");
temp -= 200; // temp = 800 temp = 800
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("请取走您的钞票！");
} else {
System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");
}
// 3.模拟将最新的账户余额写入到后台
setBalance(temp); // balance = 800 balance = 800
}
}
public static void main(String[] args) {
AccountRunnableTest account = new AccountRunnableTest(1000);
Thread t1 = new Thread(account);
Thread t2 = new Thread(account);
t1.start();
t2.start();
System.out.println("主线程开始等待...");
try {
t1.join();
//t2.start(); // 也就是等待线程一取款操作结束后再启动线程二
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("最终的账户余额为：" + account.getBalance()); // 600 800
}
}执行结果
（2）静态方法，该方式等价于
synchronized (AccountThreadTest.class) {//整个方法体的代码
}核心代码
public /*synchronized*/ static void test() {
synchronized (AccountThreadTest.class) { // 该类型对应的Class对象，由于类型是固定的，因此Class对象也是唯一的，因此可以实现同步
//整个方法体的代码
}
}tips：该方法锁的对象是类对象。每个类都有唯一的一个类对象。获取类对象的方式:类名.class核心代码
可以看到，虽然都是 synchronized关键字修饰方法，但是，静态方法锁的是 类对象，而普通方法锁的是 当前方法所属对象
4、注意事项
使用synchronized保证线程同步应当注意:
多个需要同步的线程在访问同步块时，看到的应该是同一个锁对象引用。
在使用同步块时应当尽量减少同步范围以提高并发的执行效率。就相当于明明只锁一个厕所的坑位就可以，你却把整栋大楼都锁起来，那效率肯定低啦。
5、 线程安全类和不安全类
可以总结得出：当多个线程访问某个方法时，不管这些线程如何交替执行，这个类的结果行为都是我们设想的正确行为，我们就可以说这个类是线程安全类。
那么，java类库中哪些类是线程安全类，哪些类是线程不安全类呢？
线程安全类：StringBuffer类、 Vector类、Hashtable类；
线程不安全类：StringBuilder、LinkedList类、ArrayList类、HashMap类等；
集合类线程不安全的解决办法：采用Collections.synchronizedList() 和 Collections.synchronizedMap()方法，
如：private List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
6、死锁
线程一执行的代码：
public void run(){
synchronized(a){ //持有对象锁a，等待对象锁b
synchronized(b){
编写锁定的代码;
}
}
}
线程二执行的代码：
public void run(){
synchronized(b){ //持有对象锁b，等待对象锁a
synchronized(a){
编写锁定的代码;
}
}
}从上面的示例可以看到，死锁一般是同步代码块的嵌套引起的，两个线程各自拿着自己的对象锁不放，造成一个一直僵持的局势，这就是死锁。
注意：为避免死锁，在以后的开发中尽量减少同步的资源，减少同步代码块的嵌套结构的使用！
7、使用Lock（锁）实现线程同步
Java5开始，可使用java.util.concurrent.locks.Lock 接口显示定义同步锁对象实现同步机制，主要实现类是ReentrantLock类。可使用 ReentrantLock 类显式加锁和释放锁。达到与synchronized的效果。如：lock.lock(); lock.unlock();
因此同步代码可以这样写
public class AccountRunnableTest implements Runnable {
private int balance; // 用于描述账户的余额
private Demo dm = new Demo();
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 准备了一把锁
public AccountRunnableTest() {
}
public AccountRunnableTest(int balance) {
this.balance = balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(int balance) {
this.balance = balance;
}
@Override
public /*synchronized*/ void run() {
// 开始加锁
lock.lock();
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已启动...");
// 1.模拟从后台查询账户余额的过程
int temp = getBalance();
// 2.模拟取款200元的过程
if (temp >= 200) {
System.out.println("正在出钞，请稍后...");
temp -= 200;
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("请取走您的钞票！");
} else {
System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");
}
// 3.模拟将最新的账户余额写入到后台
setBalance(temp);
lock.unlock(); // 实现解锁
}
public static void main(String[] args) {
AccountRunnableTest account = new AccountRunnableTest(1000);
Thread t1 = new Thread(account);
Thread t2 = new Thread(account);
t1.start();
t2.start();
System.out.println("主线程开始等待...");
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("最终的账户余额为：" + account.getBalance()); // 600 800
}
}
class Demo{}与synchronized方式的比较
Lock是显式锁，需要手动实现开启和关闭操作，而synchronized是隐式锁，执行锁定代码后自动释放。
Lock只有同步代码块方式的锁，而synchronized有同步代码块方式和同步方法两种锁。
使用Lock锁方式时，Java虚拟机将花费较少的时间来调度线程，因此性能更好。
8、Object类常用的方法
我们都知道，Object是所有类的父类，那么，Object有哪些和线程相关的方法呢？请看下面：
例子：
1、线程之间的通信实现
public class ThreadCommunicateTest implements Runnable {
private int cnt = 1;
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (this) {
// 每当有一个线程进来后先大喊一声，调用notify方法
notify();
if (cnt <= 10) {
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "中：cnt = " + cnt);
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
cnt++;
// 当前线程打印完毕一个整数后，为了防止继续打印下一个数据，则调用wait方法
try {
wait(); // 当前线程进入阻塞状态，自动释放对象锁，必须在锁定的代码中调用
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
break;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
ThreadCommunicateTest tct = new ThreadCommunicateTest();
Thread t1 = new Thread(tct);
t1.start();
Thread t2 = new Thread(tct);
t2.start();
}
}执行结果
2、生产者消费者模型的实现
仓库类
public class StoreHouse {
private int cnt = 0; // 用于记录产品的数量
public synchronized void produceProduct() {
notify();
if (cnt < 10) {
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "正在生产第" + (cnt+1) + "个产品...");
cnt++;
} else {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public synchronized void consumerProduct() {
notify();
if (cnt > 0) {
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "消费第" + cnt + "个产品");
cnt--;
} else {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}View Code
生产者线程类public class ProduceThread extends Thread {
// 声明一个仓库类型的引用作为成员变量，是为了能调用调用仓库类中的生产方法 合成复用原则
private StoreHouse storeHouse;
// 为了确保两个线程共用同一个仓库
public ProduceThread(StoreHouse storeHouse) {
this.storeHouse = storeHouse;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
storeHouse.produceProduct();
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}消费者线程类
public class ConsumerThread extends Thread {
// 声明一个仓库类型的引用作为成员变量，是为了能调用调用仓库类中的生产方法 合成复用原则
private StoreHouse storeHouse;
// 为了确保两个线程共用同一个仓库
public ConsumerThread(StoreHouse storeHouse) {
this.storeHouse = storeHouse;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
storeHouse.consumerProduct();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}测试类
public class StoreHouseTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建仓库类的对象
StoreHouse storeHouse = new StoreHouse();
// 创建线程类对象并启动
ProduceThread t1 = new ProduceThread(storeHouse);
ConsumerThread t2 = new ConsumerThread(storeHouse);
t1.start();
t2.start();
}
}执行结果
tips：要想生产得快还是消费得快，只需要更改消费者线程类或者生产者线程类的sleep参数就行了。
9、线程池
（1）实现Callable接口创建线程
上面讲线程的创建的时候，提到过，线程还有这一种创建方式（实现java.util.concurrent.Callable接口），这是Java5开始新增的线程第三种创建方式。
讲到这种方式，就不得不提到 FutureTask类 ，线程的创建需要借助于它。java.util.concurrent.FutureTask类 是 Future接口的实现类，实现的方法有：启动和取消计算、查询计算是否完成、以及检索计算结果的方法，也可以获取方法调用后的返回结果。
常用的方法如下：
讲得再多，还不如看一个例子
public class ThreadCallableTest implements Callable {
//call： 计算结果并返回
@Override
public Object call() throws Exception {
// 计算1 ~ 10000之间的累加和并打印返回
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 10000; i++) {
sum +=i;
}
System.out.println("计算的累加和是：" + sum); // 50005000
return sum;
}
public static void main(String[] args) {
ThreadCallableTest tct = new ThreadCallableTest(); //1、创建一个Callable接口实现类的实例
FutureTask ft = new FutureTask(tct); //2、根据参数Callable接口实例，创建一个未来任务
Thread t1 = new Thread(ft); // 3、将FutureTask对象ft作为参数传入线程
t1.start();
Object obj = null;
try {
obj = ft.get(); // FutureTask -> get() -> 获取Callable接口实现类的 call() 方法计算的结果
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("线程处理方法的返回值是：" + obj); // 50005000
}
}执行结果
（2）线程池的由来
在服务器编程模型的原理，每一个客户端连接用一个单独的线程为之服务，当与客户端的会话结束时，线程也就结束了，即每来一个客户端连接，服务器端就要创建一个新线程。如果访问服务器的客户端很多，那么服务器要不断地创建和销毁线程，这将严重影响服务器的性能。
（3）概念和原理
线程池的概念：首先创建一些线程，它们的集合称为线程池，当服务器接受到一个客户请求后，就从线程池中取出一个空闲的线程为之服务，服务完后不关闭该线程，而是将该线程还回到线程池中。
举个例：相当于一个池塘，我在里面放了一些小船，你需要借个船渡个河，我看到池中哪个船是空的，就借哪个船给你，你用完后给我还回来。这样你就不用自己造船了。
tips：在线程池的编程模式下，任务是提交给整个线程池，而不是直接交给某个线程，线程池在拿到任务后，它就在内部找有无空闲的线程，再把任务交给内部某个空闲的线程，任务· 是提交给整个线程池，一个线程同时只能执行一个任务，但可以同时向一个线程池提交多个任务。
（4）相关类和方法
从Java5开始提供了线程池的相关类和接口：java.util.concurrent.Executors类 和 java.util.concurrent.ExecutorService接口。
其中Executors是个工具类和线程池的工厂类，可以创建并返回不同类型的线程池，常用方法如下：
其中ExecutorService接口是真正的线程池接口，主要实现类是ThreadPoolExecutor，常用方法如下：
（5）线程池使用示例
ThreadCallableTest.java
public class ThreadCallableTest implements Callable {
@Override
public Object call() throws Exception {
// 计算1 ~ 10000之间的累加和并打印返回
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 10000; i++) {
sum +=i;
}
System.out.println("计算的累加和是：" + sum); // 50005000
return sum;
}
}import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) {
// 1.创建一个线程池
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
// 2.向线程池中布置任务
executorService.submit(new ThreadCallableTest());
// 3.关闭线程池
executorService.shutdown();
}
}如代码所示，创建了一个固定10个线程数的线程池，然后向线程池布置任务（这里采用Callable方式），线程池就会去找空闲线程来执行，在程序结尾再关闭线程池
执行结果
OK,That's all.