程序

是系統資源分配的單位

執行緒

通常在一個程序中可以包含若干個執行緒，當然一個程序中至少有一個執行緒，不然沒有存在的意義。執行緒是cpu排程和執行的單位

注意：很多多執行緒是模擬出來的，真正的多執行緒是指有多個cpu，即多核，如伺服器。如果是模擬出來的多執行緒，即在一個cpu的情況下，在同一個時間點，cpu只能執行一個程式碼，因為切換的很快，所以就有同時執行的錯覺

• 執行緒就是獨立的執行路徑
• 在程式執行時，即使沒有自己建立執行緒，後臺也會有多個執行緒，如主執行緒，gc執行緒
• main（）稱之為主執行緒，為系統的入口，用於執行整個程式
• 在一個程序中，如果開闢了多個執行緒，執行緒的執行由排程器安排排程，排程器是與作業系統密切相關的，先後順序是不能人為的干預的
• 對同一份資源操作時，會存在資源搶奪的問題，需要加入併發控制
• 執行緒會帶來額外的開銷，如cpu排程時間，併發控制開銷
• 每個執行緒在自己的工作記憶體互動，記憶體控制不當會造成資料不一致

執行緒建立

三種建立方式

Thread class ==》》繼承Thread類（重點）

Runnable介面 ==》》實現Runnable介面（重點）

Callable介面 ==》》實現Callable介面（瞭解）

Thread

• 自定義執行緒類繼承Thread類
• 重寫run()方法，編寫執行緒執行體
• 建立執行緒物件，呼叫start()方法啟動執行緒

總結：注意，執行緒開啟不一定立即執行，由cpu排程執行

Callable

• 可以定義返回值
• 可以丟擲異常

Runnable

• 定義MyRunnable類實現Runnable介面
• 實現run() 方法，編寫執行緒執行體
• 建立執行緒物件，呼叫start() 方法啟動執行緒

推薦使用Runnable物件，因為java單繼承的侷限性

小結

繼承Thread類

• 子類繼承Thread類具備多執行緒能力
• 啟動執行緒：子類物件.start()
• 不建議使用：避免oop單繼承侷限性

實現Runnable介面

• 實現介面Runnable具有多執行緒能力
• 啟動執行緒：傳入目標物件+Thread物件.start()
• 推薦使用：避免單繼承侷限性，靈活方便，方便同一個物件被多個執行緒使用

實現Callable介面（瞭解即可）

• 實現Callable介面，需要返回值型別
• 重寫call方法，需要丟擲異常
• 建立目標物件
• 建立執行服務：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1)
• 提交執行：Futureresult1=ser.submit(t1)
• 獲取結果：boolean r1=result1.get();
• 關閉服務：ser.shutdownNow()

靜態代理

真實物件和代理物件都要實現同一個介面

代理物件要代理真實角色

好處

代理物件可以做很多真實物件做不了的事情

真實物件專注做自己的事情

Lamda表示式

• λ希臘字母表中排序第十一位的字母，英語名稱為Lambda
• 避免匿名內部類定義過多
• 其實質屬於函數語言程式設計的概念

為什麼要使用lambda表示式

• 避免匿名內部類定義過多
• 可以讓你的程式碼看起來很簡潔
• 去掉了一堆沒有意義的程式碼，只留下核心的邏輯

也許你會說，我看了Lambda表示式，不但不覺得簡潔，反而覺得更亂，看不懂了。那是因為我們還沒有習慣，用的多了，看習慣了，就好了

理解Functional Interface （函式式介面）是學習java8 lambda表示式的關鍵所在

函式式介面的定義：

	任何介面，如果只包含唯一一個抽象方法，那麼它就是一個函式式介面

public interface Runnable{
	public abstract void run();
}

	對於函式式介面，我們可以通過lambda表示式來建立該介面的物件

		// 1.lambda表示式簡化
		ILove love =(int a)->{
				System.out.println("I love you-->"+a);
		};
		
		// 2.簡化引數型別
		ILove love=(a)->{
			System.out.println("I love you-->"+a);
		};
		
		// 3.簡化括號
		ILove love=a->{
			System.out.println("I love you-->"+a);
		};
		
		// 3.去掉花括號
		ILove love=(a,b)->
		System.out.println("I love you-->"+a+b);
		
		// 總結：lambda表示式只能有一行程式碼的情況下才能簡化成為一行，如果有多行，那麼就用程式碼塊包裹
		// 前提是介面為函式式介面
		// 多個引數也可以去掉引數型別，要去掉就都去掉，必須加上括號

執行緒狀態

執行緒休眠

• sleep（時間）指定當前執行緒阻塞的毫秒數
• sleep存在異常InterruptedException;
• sleep時間達到後執行緒進入就緒狀態
• sleep可以模擬網路延遲，倒計時等
• 每一個物件都有一個鎖，sleep不會釋放鎖

執行緒禮讓

• 禮讓執行緒，讓當前正在執行的執行緒暫停，但不阻塞
• 將執行緒從執行狀態轉為就緒狀態
• 讓cpu重新排程，禮讓不一定成功！看cpu心情

Join

• join合併執行緒，待此執行緒執行完成後，再執行其他執行緒，其他執行緒阻塞
• 可以想象成插隊

守護執行緒（daemon）

• 執行緒分為使用者執行緒和守護執行緒
• 虛擬機器必須確保使用者執行緒執行完畢
• 虛擬機器不用等待守護執行緒執行完畢
• 如，後臺記錄操作日誌，監控記憶體，垃圾回收等待……

執行緒同步

由於同一程序的多個執行緒共享同一塊儲存空間，在帶來方便的同時，也帶來了訪問衝突問題，為了保證資料在方法中被訪問時的正確性，在訪問時加入鎖機制synchronized，當一個執行緒獲得物件的排它鎖，獨佔資源，其他執行緒必須等待，使用後釋放鎖即可，存在以下問題：

• 一個執行緒持有鎖會導致其他所有需要此鎖的執行緒掛起
• 在多執行緒競爭下，加鎖，釋放鎖會導致比較多的上下文切換和排程延時，引起效能問題
• 如果一個優先順序高的執行緒等待一個優先順序低的執行緒釋放鎖，會導致優先順序倒置，引起效能問題。

多個執行緒操作同一個資源

執行緒同步其實就是一種等待機制，多個需要同時訪問此物件得執行緒進入這個物件的等待池形成佇列，等待前面執行緒使用完畢，下一個執行緒再使用

同步方法

• 由於我們可以用過private關鍵字來保證資料物件只能被方法訪問，所以我們只需要針對方法提出一套機制，這套機制就是synchronized關鍵字，它包括兩種用法：synchronized方法和synchronized塊

  同步方法：public synchronized void method(int args){}
  

• synchronized方法控制物件的訪問，每個物件對應一把鎖，每個synchronized方法都必須獲得呼叫該方法的物件的鎖才能執行，否則執行緒會阻塞，方法一旦執行，就獨佔該鎖，直到該方法返回才釋放鎖，後面被阻塞的執行緒才能獲得這個鎖，繼續執行

  缺陷：若將一個大的方法申明為synchronized將會影響效率
  

  鎖的物件就是變化的量，需要增刪改的物件

同步方法弊端

• 方法裡面需要修改的內容才需要鎖，鎖的太多，浪費資源

同步塊

• 同步塊：synchronized(Obj){}
• Obj稱之為同步監視器
  • Obj可以是任何物件，但是推薦使用共享資源作為同步監視器
  • 同步方法中無需指定同步監視器，因為同步方法的同步監視器就是this，就是這個物件本身，或者是class
• 同步監視器的執行過程
  • 第一個執行緒訪問，鎖定同步監視器，執行其中程式碼
  • 第二個執行緒訪問，發現同步監視器被鎖定，無法訪問
  • 第一個執行緒訪問完畢，解鎖同步監視器
  • 第二個執行緒訪問，發現同步監視器沒有鎖，然後鎖定並訪問

死鎖

• 多個執行緒各自佔有一些共享資源，並且互相等待其他執行緒佔有的資源才能執行，而導致兩個或者多個執行緒都在等待對方釋放資源，都停止執行的情節，某一個同步塊同時擁有“兩個以上物件的鎖”是，就可能會發生“死鎖”的問題

死鎖避免方法

產生死鎖的四個必要條件

• 互斥條件：一個資源每次只能被一個程序使用
• 請求與保持條件：一個程序因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放
• 不剝奪條件：程序已獲得的資源，在未使用完之前，不能強行剝奪
• 迴圈等待條件：若干程序之間形成一種頭尾相接的迴圈等待資源關係

上面列出了死鎖的四個必要條件，我們只要想辦法破其中的任意一個或多個條件就可以避免死鎖發生

synchronized與Lock的對比

• Lock是顯示鎖（手動開啟和關閉鎖，別忘記關閉鎖）synchronized是隱式鎖，出了作用域自動釋放

• Lock只有程式碼塊鎖，synchronization有程式碼塊鎖和方法鎖

• 使用Lock鎖，JVM將花費較少的時間來排程執行緒，效能更好。並且具有更好的擴充套件性（提供更多的子類）

• 優先使用順序

  Lock》同步程式碼塊（已經進入了方法體，分配了相應資源）》同步方法（在方法體之外）

  // 定義lock鎖   可重用鎖
  private final ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
  

執行緒協作

使用執行緒池

• 背景：經常建立和銷燬，使用量特別大的資源，比如併發情況下的執行緒，對效能影響很大
• 思路：提前建立好多個執行緒，放入執行緒池中，使用時直接獲取，使用完放回池中。可以避免頻繁建立銷燬，實現重複利用。類似生活中的公共交通工具
• 好處：
  • 提高響應速度（減少了建立新執行緒的時間）
  • 降低資源消耗（重複利用執行緒池中執行緒，不需要每次都建立）
  • 便於執行緒管理
    • corePoolSize:核心池的大小
    • maximumPoolSize:最大執行緒數
    • keepAliveTime:執行緒沒有任務時最多保持多長時間後會終止
    • newFixedThreadPool 引數位：執行緒池大小