作为IT程序猿，掌握多线程是作为服务器开发人员不可缺少的技能之一，同时在单核CPU的情况下，为了模拟多核的情况，我们也必须掌握多线程编程的问题，下来我们了解一下并行编程：

一：前提知识的相关概念

同步、异步：

同步异步通常形容方法调用，

同步：在方法调用中，同步方法指的是方法的执行必须有序进行，当前方法的执行必须在上一个方法的结束；即有序执行

异步：在方法调用中，方法的执行在另一个线程中真实地执行，当前的调用线程可以处理别的事情；即更像是一个命令实施者，具体的工作由别的线程完成，

并发、并行：

并发：多个任务轮流争取CPU的资源，多个任务交替执行，看起来好像多个程序一起执行；

其实还是多个任务在共享一个CPU；

并行：每个线程使用一个CPU，真正的一起执行；

临界区：

表示一个公共资源或者共享数据，可以被多个线程使用;每一次，只能有一个线程使用它，一旦临界区资源被专用(加锁)，其他线程想要使用这个资源，就必须等待；

阻塞、非阻塞：

阻塞：当一个线程占用了临界资源，那么当其他线程想要访问临界资源的时候，就必须等待，等待会导致线程挂起，即将当前线程放入到等待队列中，直到被唤醒；

非阻塞：线程之间的执行不受共享资源的状态影响，即不会被挂起；

线程之间的锁机制引发的问题->死锁、活锁、饥饿：

死锁：线程之间互相占据对象需要的资源，又不肯释放资源，一直处理循环等待的过程，导致一直僵持的过程；例如A方法执行期间有临界资源 A1，     B1;B方法执行期间有临界资源 B1,A1;而A方法需要使用B1资源后，才可以释放释放A1,的锁，而B方法需要使用A1的资源后，才可以释放B1的锁，因此造成 A 等待 B1, B等待A1,造成线程的一直等待；

饥饿：线程因为某种原因(例如线程的优先级比较低)一直等待资源，无法获取所需要的资源，导致一直无法执行；

活锁：两个线程互相主动将资源释放，让给对方，但没有一个线程可以同时拿到所有资源而正常执行；

进程，线程：

进程是系统进行资源分配和调度的基本单位，进程是基本执行的实体，是线程的容器，运行一个程序，就相当于运行一个进程。当我们程序有很多小的任务需要执行的时候，我们使用进程进行任务之间的切换，比较费时，且数据交换麻烦，因此引入线程；

线程：是程序执行的最小单位，线程之间可共享数据，线程之间切换的成本较低，一个进程包含很多线程；

多线程的一些性质：

原子性：Atomicity

原子性指的是一个操作不可能被中断，即如果多个线程一起执行的时候，一个操作一旦开始，就不会被其他线程干扰；

对于32位操作系统，long型数据的读写不是原子性的。

可见性：Visibility

可见性是指当一个线程修改了某一个共享变量的值，其他线程是否能够立即知道这个修改；对于串行来说，不存在这个问题，此问题只针对于并行；

有序性：Ordering

当程序执行时，有可能会进行指令重拍，重拍后的指令和原指令的顺序未必一致；

线程的状态：

创建New,启动Runnable,阻塞Blocked,停止Waiting,结束Terminated,有限等待Time_Waiting；

New新建状态表示刚刚创立的简称，这个线程还没有开始执行，需要等到start()方法调用时，才表示线程执行；

Runnable运行状态表示线程所需的一些资源都已经准备好了，可以执行

Blocked阻塞状态，表示当遇到Synchronized同步块是，就会进行blocked阻塞状态，这个线程会暂停执行，直到获取请求的锁

Waiting/Time Waiting:Waiting等待状态会进入一个无时间限制的等待，Time_Waiting会进行一个有时间的等待；

Terminated结束：当线程执行完毕，就会进行结束阶段；

线程的方法：

终止线程stop()：

Thread提供了一个stop()方法，stop()方法会立即终止一个线程，并且会立即释放这个线程所持有的锁，而锁机制是用来维持对象的一致性，所以直接释放锁会导致数据有可能不一致，stop在eclipse中被标记为废弃的方法，所以尽量不要使用stop()方法来停止线程；

线程中断Interrupt()：

中断就是让目标线程停止执行，线程中断并不会使线程立即退出，而给线程发送一个通知，告知目标线程,Thread.interrupt()方法，会通知目标线程中断，设置中断标志位，中断标志位表示当前线程已经被中断，Thread.isInterupted()用来判断线程是否中断，Thread.interrupted()方法用来判断当前线程的中断状态，但同时会清除当前线程的中断标志位状态；

睡眠sleep()：

Thread.sleep()方法使当前线程休眠，进入阻塞状态（暂停执行），如果线程在睡眠状态被中断，将会抛出IterruptedException中断异常。

等待方法wait()和notify()：

这两个方法不在Thread类中，而是输出Object类，即线程A中，调用obj.wait()方法，那么线程A就会停止继续执行，转为等待状态，直到obj.notify()方法为止；当一个线程调用Object.wait()，那线程会进入object对象的等待队列，当调用object.notify()被调用时，它就会从这个等待队列中，随机选择一个线程，并将其唤醒。Object.wait()方法并不能随便调用，它必须包含在对应的synchronized语句中，无论wait还是notify都需要首先获得目标对象的一个监视器（锁），wait()方法在执行后，会释放这个监视器；Object对象的notifyAll()被调用的时候，它会唤醒这个等待队列中所有等待的线程，而不是随机选择一个；

挂起suspend()：

线程挂起suspend和继续执行resume，是一对相反的操作，被挂起的线程必须要等到resume()后，才能继续执行；

suspend()在导致线程暂停的同时，并不会去释放任何锁的资源,即它还持有对象的锁，因此，其他任何线程想要访问锁的资源时，都会被阻塞，导致无法继续运行，直到对应的线程进行了resume()操作,被挂起的操作才会继续执行;

等待线程结束join()、谦让yield()：

线程调用join:即这个线程需要等待依赖线程执行完毕，才能继续执行，join的本质是让调用线程wait()在当前线程对象实例上，

Thread.yield():静态方法，它会使当前线程让出CPU，但是并不代表当前线程不在执行了，而是让出CPU后，线程还会进行CPU资源的争夺，至于能不能再次获得CPU的资源，视情况而定。

线程的优先级：

线程的优先级代表线程可以获取资源的几率，优先级越高，代表越有可能获取资源，但是并不是一定的，线程的优先级内置了三个静态标量表示：

public final static int MIN_PRIORITY =1;

public final static int NORM_PRIORITY = 5;

public final static int MAX_PRIORITY = 10;

线程的优先级的有效范围为1-10；

线程安全和Synchronized：

当多个线程同时访问一个共享变量的时候，会发生冲突问题，所以需要在调用之间合理的安排他们的访问顺序，使用synchronized关键字，可以对共享资源加锁，使线程之间有序的访问共享资源；

synchronized关键字应用的地方：

指定加锁对对象，给对象加锁，进入同步代码前要获得给定对象的锁；

直接作用于实例方法，相当于给当前实例加锁，进入同步代码之前要获得当前实例的锁；

直接作用于静态方法，相当于给当前类加锁，进入同步代码之前要获得当前类的锁；

当使用synchronized关键字修饰的时候，修饰对象会有一个锁，同时也会有一个等待队列/阻塞队列，当线程访问共享资源的时候，线程必须获取修饰对象的锁，才可以访问或使用这个资源，直到线程运行完毕，才会释放锁，在这期间，如果有其他线程想要访问共享资源，因为锁被占用，所以会被阻塞，放入到等待队列中，当锁被释放，会随机从等待队列中挑选一个资源，来获取锁，并使用共享资源。

注意：不同对象，实例都有自己的锁，在创建线程的时候，必须让线程都指向同一个Thread子类或Runnable接口实例，这样才能保证多个线程在工作时，对唯一的共享资源使用同一个锁，从而保证线程安全，如果在创建线程的时候，使用不同的对象，那么线程之间使用的锁就不会是同一个锁，因为每个对象，实例都有自己的锁，所以有可能造成数据不一致.

参考《Java 高并发程序设计》 --葛一鸣，郭超