多线程

多线程
1. 线程的概念：线程就是程序中单独顺序的流控制，线程本身不能运行，它只能用于程序中。如：XP系统任务管理器，再举个生活中很形象的例子---搬家。
我搬家要找个搬家公司A，A公司派3个人(张三，李四，王五)来帮我搬家，张三搬着一个电视机向下楼了，李四背着冰箱接着下楼，王五搬张桌子也下楼了，这三个人就是三个线程，搬家就是程序。正常情况张三会最先到搬家用的车子上，可事实并非如此，因为张三力气小，搬一会休息一会，李四虽然背着冰箱，但他力气大，王五搬的东西又小又轻，最终先到车子上，而张三和李四基本上同时到达车子上，这三个人的行为，也反应了线程的特点，只要启动，就不可控制，谁先谁后，要看谁先占用CPU资源。
2. 多线程的目的：最大限度的利用CPU资源。
3. 多线程的实现
① 继承Thread类重写run方法。
② 实现Runnable接口，实现run方法。
③ 使用任务组合Timer和TimerTask实现多线程
注：这里要特别说明下①和②其实它们是有必然联系的，有兴趣的朋友可以去看下源码，其实Thread类实现了Runnable接口,在其内部有个Runnable成员变量，和一个形参是Runnable的构造方法，而其实现的run方法，其实很简单，只是判断Runnable成员变量是否为null，不为null，则调用其run方法，否则什么都不做，这就是为什么继承Thread类，必须重写run方法的原因，那为什么启动线程时用start方法，而不直接调用run方法呢，那是因为start方法会在调用run方法之前准备系统资源。
4. 线程的生命周期

线程的生命周期经历四个过程：
① 创建都状态(new)
② 可运行状态(start 开始分配资源)
③ 不可运行状态
④ 消亡状态
注：对以上图形的说明，线程start以后，不会马上运行，会进入可运行状态，等抢占到CPU资源后才会运行，如果在此过程中需要读取IO，这时会阻塞，读取IO后，又进入可运行状态，抢占到CPU资源后再运行结束。
5. 多线程的同步
现在有个线程的方法是对银行的个人账户进行取款操作，那么有这样的特殊情况，有人是个程序员，他知道银行这个系统的结构，那么他开户后，让他的朋友在柜员机，他在窗口，两人同时取款，这时会有两个线程读取此方法，假设这时窗口的线程过来了，读取了此方法的查询余额，可以取52500,还结余0，此时CPU资源被抢，柜员机线程过来查询佘额，可以取2500，还结佘50000,取款成功，窗口线程抢占了CPU资源，也取款成功，这时账户余额为-2500。这种情况需要对多线程进行处理，这就需要多线程的同步。
① 使用synchronized关键字修鉓此方法。
② 那么当窗口的线程过来后，就把此方法的对象上锁，柜员机线程只能等待了窗口释放些对象锁才会运行此方法，这就不会发生上面那种怀具了。
③ 如果synchronized关键字修鉓的方法是静态方法，那么就会对此类上锁，这里就不举例了，有兴趣的朋友可以自已试着写个程序试下，这里面还是蛮有讲头的。
④ 有时我们只想对某方法的某个代码块上锁，那么怎么实现呢，这就需要用到synchronized代码块。使用方法是这样的，在方法中输入以代码synchronized(this){ 代码块 }，把需要同步的代码放到代码块中。
注：比较下synchronized方法和synchronized代码块。synchronized方法是粗粒度的，而synchronized代码块是细粒度的。
可参考如下图例进行理解：

注：线程对对象上锁后会进入对象的锁池，当等待的线程获得对象锁后就会处理可运行状态。
6. 线程间的通信
① 线程间的通信，就如同生产者消息者的概念。很经典的一个例子就是哲学家就餐问题
 
毎个人右边都有一根筷子，只有当其中的一位把手上的筷子放下，旁边的人才能吃上饭，这就和多线程的互斥锁很相似。
② 互斥锁会用到Object类的wait和notify方法，这就是说所有的类都会有这两个方法。
有兴趣的朋友可以去看下JDK对这两个方法的说明，意思大致是说这两个方法必须同时使用，配套的，且需要在上锁的对象里，意思就是说此方法只能在被synchronized关键字修饰的方法配套使用。
③ 这里可以用二进制例子来说明问题。如四个线程，两个加，两个减，打出0101…
可参考下图来理解

注：当线程处于等待时会释放对象锁，进入等待池，当调用notify方法后会唤醒其它等待的线程。