執行緒

• 建立執行緒有幾種不同的方式
  java建立執行緒有三種方式：
  1.繼承Thread類建立執行緒類
  2.通過Runnable介面建立執行緒類
  3.通過Callable和FutureTask建立執行緒，支援返回值，封裝在FutureTask中

實現Runnable和Callable介面的方式基本相同，不過是後者執行call方法有返回值
1.如果要訪問當前執行緒，必須呼叫Thread.currentThread()方法
2.繼承Thread類的執行緒類不能再繼承其它父類（java的單繼承決定）

注:一般推薦採用實現介面的方式來建立多執行緒

執行緒的生命週期介紹下？
作業系統中執行緒和程序的概念？
現在的作業系統是多工作業系統，多執行緒是實現多工的一種方式
程序是指一個記憶體中執行的應用程式，每個程序都有自己獨立的記憶體空間，一個程序中可以啟動多個執行緒，比如在windows中，一個.exe就是一個程序

執行緒指的是程序中的一個執行流程，一個程序中可以執行多個執行緒，比如java.exe程序中可以執行很多執行緒，執行緒總是屬於某個程序，程序中的多個執行緒共享程序的記憶體

同時“執行”是人的感覺，實際上執行緒之間存在輪換執行
多執行緒能滿足程式設計師高效的編寫來達到充分利用CPU的目的

2.執行緒的生命週期
執行緒是一個動態執行的過程，它也有一個從建立到死亡的過程

新建狀態：執行start方法
就緒狀態：執行run方法，系統排程，獲取CPU資源
執行狀態：run方法執行完成
死亡狀態：可用stop和destory函式強制終止
阻塞狀態：執行緒阻塞，讓出CPU資源

新建狀態：使用new關鍵字和Thread類或者其子類建立一個執行緒物件後，該執行緒就屬於新建狀態，它保持這個狀態到start（）這個執行緒

就緒狀態：當執行緒物件呼叫了start方法之後，該執行緒就進入就緒狀態，就緒狀態的執行緒處於就緒佇列之中，要等待jvm裡執行緒排程器的排程

執行狀態：如果就緒狀態的執行緒獲取CPU資源，就可執行run（）,此時的執行緒便處於執行狀態，處於執行狀態的執行緒最為複雜，它可以變為阻塞狀態，就緒狀態和死亡狀態
阻塞狀態：如果一個執行緒執行了sleep（睡眠），suspend（掛起）方法，失去佔用的資源後，該執行緒就從執行狀態進入阻塞狀態，在睡眠時已獲得裝置資源後就可以重新進入就緒狀態，可以分為三種：
等待阻塞：執行狀態中的執行緒執行wait方法，使執行緒進入到阻塞狀態（wait會釋放持有的鎖）
同步阻塞：執行緒在獲取synchronize同步鎖是被其它執行緒佔用，因為同步所被其他執行緒佔用，則jvm會把該執行緒放入鎖池中
其它阻塞：通過呼叫執行緒的sleep或join發出了I/O請求時，執行緒就會進入到阻塞狀態，當sleep狀態超時，join等待執行緒終止或超時，或者I/O處理完畢，執行緒重新轉入就緒狀態（注意sleep不會釋放執行緒所持有的鎖）

死亡狀態:一個執行狀態的執行緒火氣其它終止條件發生時，該執行緒就切換到終止狀態

sleep和wait方法的區別？
這兩個方法來自不同的類分別是Thread和Object，sleep方法屬於Thread類中的靜態方法，wait方法是屬於Object的成員方法
最主要的是sleep方法沒有釋放鎖，而wait方法釋放了鎖，使得其它執行緒可以使用同步控制塊或方法

wait和notify和notifyAll只能在同步控制方法或同步控制塊中使用，而sleep可以在任何地方使用。

sleep方法：表示讓一個執行緒進入休眠狀態，等待一定的時間後，自動醒來會進入到可執行狀態，不會馬上進入到執行狀態，因為執行緒排程機制恢復執行緒的執行也需要時間，一個執行緒物件呼叫了sleep之後，並不會釋放它所持有的物件鎖，所以也就不會影響其他執行緒物件的執行，但在sleep的過程中有可能被其他物件呼叫它的interrupt，產生InterruptedException,如果你的程式不捕獲這個異常，執行緒就會異常終止，進入TERMINATED狀態，如果你的程式捕獲了這個異常，那麼程式就會執行catch語句塊，可能還有fincally之後程式碼

wait方法：

wait屬於Object方法，一旦一個物件呼叫了這個防範必須要採用notify和notifyAll方法喚醒該執行緒，如果執行緒擁有某個或同步鎖，那麼在呼叫了wait方法後，這個執行緒就會釋放它所持有的所有同步資源，而不限於這個被呼叫了wait方法的物件，wait方法也同樣會在執行過程中被其他物件呼叫interrupt方法而產生InterruptException，效果以及處理方式同Sleep方法

執行緒中join方法的作用？
等待該執行緒終止
等待該執行緒執行完，才去繼續執行和同步順序執行差不多
舉個例子：
現在有A,B,C三個事情，只有做完A和B之後才能去做C，而A和B可以並行完成

啟動一個執行緒Thread是用run方法還是start方法
啟動一個執行緒是呼叫satrt方法，使得執行緒處於就緒狀態，以後可以被jvm排程為執行狀態，一個執行緒必須關聯一些具體的執行程式碼，run方法就是該執行緒所關聯的執行程式碼

實現並啟動執行緒有兩種方法：
1.寫一個類繼承Thread類，重寫run方法，用satrt方法啟動執行緒
2.寫一個類實現Runnable介面，實現run方法，用 new Thread(Runnable target).start()方法來啟動

多執行緒原理，呼叫start方法之後，執行緒會被放到等待佇列，等待CPU排程，並不一定要馬上開始執行，只是這個執行緒置於就緒狀態，然後通過JVM，執行緒Thread會呼叫run方法，執行本執行緒的執行緒體

先呼叫start方法，後呼叫run，這麼麻煩，為什麼不直接呼叫run？就是為了實現多執行緒的優點，沒這個start不行

分別呼叫兩個執行緒的start方法，thread1和thread2交叉執行的
分別呼叫兩個執行緒的run方法：thread1和thread2順序執行

1.呼叫start方法來啟動執行緒，真正實現了多執行緒執行，這時無需等待run方法體程式碼執行完畢，可以直接繼續執行下面的程式碼（啟動執行緒等待cpu的排程），通過Thread類的start方法來啟動一個執行緒，這時執行緒是出於就緒狀態，並沒有執行，（獲取CPU資源排程後）然後通過此Thread類呼叫方法run來完成其執行操作。這裡run方法執行緒體，它包含了要執行的這個執行緒的那日哦那個，run方法執行結束後此執行緒終止，然後CPU再排程其它執行緒

2.run方法當作普通方法的方式呼叫，程式還是要順序執行，要等待run方法體執行完畢後，才可以繼續執行下面的程式碼，程式中只有主執行緒這一個執行緒，其程式執行路徑還是一條，這樣就沒有達到多執行緒的目的

簡述synchronized和Lock的區別？
1.Lock是一個介面，而synchronized是java中的關鍵字
2.synchronized在發生異常時，會自動釋放執行緒佔用的鎖，因此不會導致死鎖現象發生，而Lock在發生異常時，如果沒有主動去通過unlock方法去釋放鎖，很可能會導致死鎖現象，因此使用Lock時需要在finally塊中釋放鎖

3.Lock可以讓等待鎖的執行緒響應中斷，而synchronized不行，使用synchronized時，等待的執行緒會一直等待下去，不能夠響應中斷
4.通過Lock可以知道有沒有成功獲取鎖，兒synchronized卻無法辦到
5.Lock可以提高多個執行緒進行讀操作的效率
在效能上來講，如果競爭資源不激烈，兩者效能差不多的，首先選用synchronized，而當競爭資源非常激烈時（即有大量的執行緒同時競爭），此時Lock的效能遠遠高於synchronized，所以說，在具體使用時要根據具體情況選擇

synchronized實現的機制依賴於軟體層面上的JVM，synchronized會自動釋放鎖，而Lock一定要求程式設計師手工釋放，並且必須通過finally來釋放鎖
ReentantLock繼承介面Lock並且實現了介面中定義的方法，除了能完成synchronized所能完成的所有工作以外，還提供了諸如響應中斷鎖，可輪詢鎖請求，定時鎖等避免多執行緒死鎖的方法

ReentrantLock預設—競爭鎖機制

如何得不到鎖直接放棄的話，那麼1000個執行緒不可能全部得到鎖，

儘管java實現鎖機制有很多種，並且有些鎖機制效能也比synchronized高，但是還是強烈建議在多執行緒應用程式中使用該關鍵字synchronized，因為實現方便，後續工作由jvm完成，可靠性高，只有在確定鎖機制是當前多執行緒程式的效能瓶頸時，才會考慮其他鎖機制，如RenntrantLock等（ReadLock、WriteLock）

RenntrantLock通過方法lock與unlock來進行加鎖和解鎖的操作，與synchronized會被jvm控制自動解鎖機制不同，ReentrantLock加鎖後需要手動進行解鎖，為了避免程式出現異常而無法解鎖的情況，使用ReentrantLock必須在finally控制塊中進行解鎖操作

什麼是執行緒區域性變數和原理？

1.ThreadLocal概述：
ThreadLocal，顧名思義：它不是一個執行緒，而是執行緒的一個本地化物件，當工作於多執行緒中的物件使用ThreadLocal維護變數時，ThreadLocal為每一個使用該變數的執行緒分配一個獨立的變數副本，所以每一個執行緒都可以獨立地改變自己的副本，而不會影響其他執行緒所對應的副本，從執行緒的角度看，這個變數就是執行緒的本地變數

1,ThreadLocal不是執行緒，是執行緒的一個變數，你可以先簡單的理解為執行緒類的屬性變數
2.ThreadLocal是在類中通常定義的靜態變數
3.每個執行緒都有自己的ThreadLocal，它是變數的一個拷貝，修改它不影響其他執行緒

總結：每個執行緒獨立擁有一個變數，單個執行緒內共享，多個執行緒不共享
TheradLocal適用多執行緒資源共享，但不共享變化

ThreadLocal究竟是如何工作的？
1.Thread類中有一個成員變數叫ThreadLocalMap，它是一個Map,它的key是ThreadLocal類
2.每個執行緒擁有自己的申明為ThreadLocal型別的變數，所以這個類的名字叫ThreadLocal，執行緒自己的變數
3.此變數的生命週期是由執行緒決定的，開始於第一次初始化（get或者set方法）
4.由ThreadLocal的工作原理決定了，每個執行緒獨自擁有一個變數，並非共享或者拷貝

java中常見的執行緒池？

建立執行緒需要花費昂貴的資源和時間，如果任務來了才建立執行緒那麼響應時間會變長，而且一個程序能建立的執行緒數有限， 為了避免這些問題，在程式啟動的時候就建立若干執行緒來響應處理，它們被稱作為執行緒池，裡面的執行緒叫工作執行緒，從JDK1.5開始，javaAPI提供了Executor框架可以讓你建立不同的執行緒池

常見的執行緒池：
newSingleThreadExecutor：建立一個單執行緒的執行緒池，這個執行緒池只有一個執行緒在工作，也就是相當於單執行緒序列執行所有任務，如果這個唯一的執行緒因為異常而結束，那麼會有一個新的執行緒來替代它，此執行緒池保證所有的任務的執行順序按照任務的提交順序執行

newFixedThreadPool：建立固定大小的執行緒池，每次提交一個任務就建立一個執行緒，知直執行緒達到執行緒池的最大大小，執行緒池大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個執行緒因為執行異常而結束，那麼執行緒池會補充一個新執行緒

newCachedThreadPool：建立一個可快取的執行緒池，如果執行緒池的大小超過了處理任務所需要的執行緒，那麼就會回收部分空閒的執行緒，當任務增加時，此執行緒池又可以智慧的新增新的執行緒來處理任務，此執行緒池不會對執行緒池的大小做限制，執行緒池的大小完全依賴於作業系統或者說JVM能夠建立的最大執行緒的大小

newScheduledThreadLocal：
建立一個大小無限的執行緒池，此執行緒池支援定時以及週期性執行任務的需求

java對執行緒池的支援的比較重要的幾個概念：
Exector：執行緒池的頂級介面（相當於集合類的Collection）
ExecutorServcie：真正的執行緒池介面，繼承Exector
ScheduledExecutorServcie：能和timer/timerTask類似，解決那些需要任務重複執行的問題
ThreadPoolExector :ExecutorServcie的預設實現
ScheduledThreadPoolExector：繼承ThreadPoolExector的ScheduledExecutorServcie介面的實現，週期性任務排程的類實現