1. 问题的提出

一台计算机为何能够执行多个程序？它们是怎么执行多个程序的？

• 电脑可以同时做很多事情，一边聊天，一边听歌，一边上网查资料等
• 原因是电脑有多个核心(脑子)，一个核心可以做一件事情，多个核心就可以做多件事情
• 而多线程就是一台电脑，CPU可以同时运行两个程序(表面上)，实际上是进程切换的快，第一个进程打开，第二个进程挂起，给你一种错觉

例如CPU的6核12线程，就相当于有6个工人去运行进程

2. 核心数、进程、线程

• 一个核心下有多个进程，而一个进程下又会有多个线程

3. 进程和线程的区别以及对应应用

进程和线程的区别

• 线程只是一个进程中不同执行的路径
• 进程与进程之间不会相互影响，因为它们是占有独立内存的
• 而线程是占用共同的内存，所以一个线程出问题，那这个进程下的线程都会出问题
• 多进程的程序要比多线程的程序健壮，而多线程运行效率更高，但是线程不能独立执行，必须依存在应用程序中，操作系统不会把线程看作多个独立应用
• 但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。例如很多人共同抢一双鞋，就要用到多线程

并发与并行

• 并发(Concurrent)指一个CPU需要进行多个进程，这样就需要不停的切换，让进程不断的交替执行
• 并行(Parallel)指多个CPU同时执行多个进程

4. 多线程程序含义、多线程的作用

创建多线程DemoThread类，Alt+Insert调出Generate选择Override Methods

选择run():void

mainThread和DemoThread两个字符串交替执行

如果用.run()的话会出现问题，死循环一直在跑，用.start()可以多开启一个线程，然后去自动调用.run()，再继续进行当前线程

显示的结果是两个死循环的内容在交替执行，其原因就是使用了.start()后两个线程一直在执行

5. 多线程的执行过程

多线程的执行方式

• 一般的程序是从main出发，直线向下进行，只有一条主线
• 多线程在main主线程序遇到线程程序时会转到线程程序，并返回到主线程序中，这样main程序和线程程序同时执行

6. Runnable

前面我们创建线程单继承了Thread，无法继承别的类，因为Java不支持多继承

使用Runable接口来创建线程，要使用其方法，必须创建Thread对象实现

Ctrl + 左键查看Thread源码

源码中，Thread类就是实现了Runnable接口，而在Thread的构造方法中也有许多方法函数需要传递Runnable接口类型

而我们在主函数中实现的应该是第一种传递方式，Thread的构造方法还有很多方式，这些构造函数都有一个特点就是全部使用init这个方法对线程进行实现

init源码的变量注释及源码

• 在原始的init中名字是不能为空的，如果名字为空会报空指针异常，但是在其他的函数中，如果程序员不给thread.name赋值的话也可以自动生成一些值
• 涉及线程组相关的安全问题
• 变量的赋值和其他函数的初始化相关

下面init方法是对上面的函数的衍生，是构造方法中使用的初始方法

7. 简化操作以及线程名

Thread源码里面有传线程名的构造方法，要在原来线程类中自动获取我们在主线程中设置的名字，使用Thread.currentThread().getName()方法，.currentThread()是指当前线程，.getName()是指获取名字

8. 抢购鞋——多线程案例

两种创建线程的方式，一种使用继承，一种使用接口实现，解决了线程名的问题，接下来我们模拟一个多线程的抢鞋程序

抢鞋的逻辑代码涵盖在线程当中，假设有10双鞋，有三个人来抢，一个线程就是一个用户，所以这就有三个名称不一样的线程名

使用Runnable接口创建

9. 后台、守护进程的提出

电脑任务管理器

• Apps是前台进程，Background processes是后台进程也叫守护进程，这些进程在电脑开机时就被启动，这样电脑才能正常且安全的运作起来，在程序中也是同理
• 与进程同理，前台线程为用户提供服务，也有后台线程为前台线程提供的服务进行保护或者守护

后台线程的创建过程

1. 创建一个DaemonThread，实现Runnable接口

2. 重写run()方法

3. 在运行类中创建先一个DaemonThread，再用 Thread 用来实现DaemonThread

4. 最后调用setDaemon(true) 设置成后台守护线程，.start()开启线程
   

10. 匿名内部类创建多线程——你们老师喜欢的

将Runnable接口进行匿名处理

11. 发现问题，提出synchronized的概念和用途

现实情况中，抢鞋肯定是有延时操作的，如果我们用.sleep()设置每次抢鞋之间的间隙，会产生了一个问题，就是线程不同步导致线程不安全，两个人同时抢了第7双鞋

解决这个问题要用到线程同步，及时更新数据，即创建一个synchronized锁对象，同步数据

12. synchronized同步方法

如何理解锁呢？当用户一抢到第一双鞋时，锁住第一双鞋，其它用户就无法抢了

synchronized可以创建成一个同步方法，将同步代码块抽离出来

13 Lock、ReentrantLock同步锁

synchronized与reentrantLock区别

• synchronized 不需要用户去手动释放锁，代码执行完后系统会自动让线程释放对锁的占用
• reentrantLock则需要用户去手动释放锁，如果没有手动释放锁，就可能导致死锁现象

14. Unlock遗留问题，释放锁

释放reentrantLock锁，try catch要放在if外面，最后finally调用reentrantLock.unlock()方法

15. 浅谈synchroized和Lock的区别

• JDK1.5中，synchroized是重量级操作，性能低效，Lock性能高，更稳定
• JDK1.6中，synchroized加入很多优化，更加稳定了

锁的释放

• synchronized以获取锁的线程执行完同步代码，如果线程执行发生异常，jvm会让线程释放锁

• Lock在finally中必须释放锁，不然容易造成线程死锁

死锁产生

• synchronized在发生异常时候会自动释放占有的锁，不会出现死锁
• Lock发生异常时候，不会主动释放，必须手动unlock来释放锁，可能引起死锁的发生

用法

• synchronized在需要同步的对象中加入，可以加在方法上，也可以加在特定代码块中，括号中表示需要锁的对象

• Lock一般使用ReentrantLock类做为锁，通过lock()加锁和unlock()解锁指出，在finally中写unlock()防止死锁

16. Thread API说明

参考：Thread (Java Platform SE 7 ) - Oracle

17. CPU线程调度、Priority线程优先级、优先级常量、剩余小问题

CPU线程调度

• 每一个线程的优先使用权都是系统随机分配的，人人平等，谁先分配到谁先用
• 可以设置优先级赋予某一个线程拥有至高适用权，最高为10，最低为1，默认为5，Java可以抢占CPU
  

线程1-10中，main()主线程的value = 5，创建 MaxPriorityThread 类和MinPriorityThread来查看线程执行顺序

在.start()前面加优先级.setPriority()方法即可越权

但有时会发现优先级没有调换过来，是操作系统的原因，程序执行太快了没有反应过来，还没调度程序就结束了

18. join线程插队

.join()方法可以抢占优先级，实现插队

19. sleep线程休眠

还是上一个例子，使用.sleep()方法休眠后，thread_1线程插队时，会等待1000毫秒再打印出结果

20. yield线程让步

.yield()方法可以实现线程让步，让其它线程执行，thread_1输出一次的时候给thread_2让步了，有时程序运行的太快了，以至于还没打印出让步输出，thread_2已经输出完毕了

21. 线程状态？嗯，还是来玩一盘游戏吧！

Java中线程的状态分为6种–以斗地主为例

1.新建(NEW)-新建一局游戏

2.可运行(RUNNABLE)-初始状态是可运行的

3.阻塞(BLOCKED)-谁出牌谁获得一个锁，导致阻塞，出好牌则疏通阻塞

4.等待(WAITING)-不出牌的等待通知

5.计时等待(TIMED_WAITING)-出牌时，其他人计时等待超时或通知

6.终止(TERMINATED)-游戏结束

参考： Java线程的6种状态及切换(透彻讲解)

22. 发现实际问题，抛出线程通信的含义

线程优先级

• Win10任务管理器中，线程有6个优先级设置
• 线程的调度目的就是通知另一个线程去执行，也有其它办法去通知
  

23. 线程的通信：wait和notify

线程通信，即等待唤醒机制

• 最简单的例子如Producer生产者与Customer消费者和Condom产品的关系
• 当产品Condom产品生产出来之后，消费者购买完，需要联系Producer厂商继续生产
• .notify() 方法用于唤醒一个在此对象监视器上等待的线程
• 一个线程在对象监视器上等待可以调用 .wait() 方法

24. notifyAll

.notifyAll()方法用于唤醒在该对象上等待的所有线程

25. 提及Process进程。点到为止，章节结束语和建议。

多线程掌握基础，当学习到框架时，需要深入并发编程

参考：操作进程拓展Class ProcessBuilder