黑马软件工程师-面向对象：java多线程
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线程
每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。进程也可能是整个程序或者是部分程序的动态执行。线程是一组指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程，它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
线程是程序中一个单一的顺序控制流程.在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为多线程.
线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文.多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定. 线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。
在一个程序中，这些独立运行的程序片断叫作“线程”（Thread），利用它编程的概念就叫作“多线程处理”。多线程处理一个常见的例子就是用户界面。利用线程，用户可按下一个按钮，然后程序会立即作出响应，而不是让用户等待程序完成了当前任务以后才开始响应。
线程的几种状态：
新建：new一个Thread对象或者其子类对象就是创建一个线程，当一个线程对象被创建，但是没有开启，这个时候，
只是对象线程对象开辟了内存空间和初始化数据。
就绪：新建的对象调用start方法，就开启了线程，线程就到了就绪状态。
在这个状态的线程对象，具有执行资格，没有执行权。
运行：当线程对象获取到了CPU的资源。
在这个状态的线程对象，既有执行资格，也有执行权。
冻结：运行过程中的线程由于某些原因(比如wait,sleep)，释放了执行资格和执行权。
当然，他们可以回到运行状态。只不过，不是直接回到。
而是先回到就绪状态。
死亡：当线程对象调用的run方法结束，或者直接调用stop方法，就让线程对象死亡，在内存中变成了垃圾。
·使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理
·用户界面可以更加吸引人，这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理，可以弹出一个进度条来显示处理的进度
·程序的运行速度可能加快
·在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
多线程安全问题：
(1)原因:当程序的多条语句在操作线程共享数据时(如买票例子中的票就是共享资源)，由于线程的随机性导致
一个线程对多条语句，执行了一部分还没执行完，另一个线程抢夺到cpu执行权参与进来执行，
此时就导致共享数据发生错误。比如买票例子中打印重票和错票的情况。
(2)解决方法:对多条操作共享数据的语句进行同步，一个线程在执行过程中其他线程不可以参与进来
Java对多线程的支持是非常强大的，他屏蔽掉了许多的技术细节，让我们可以轻松的开发多线程的应用程序。
Java里面实现多线程，有2个方法
1 继承 Thread类
class MyThread extends Thread {
public void run() {
// 这里写上线程的内容
}
public static void main(String[] args) {
// 使用这个方法启动一个线程
new MyThread().start();
}
}
定义一个类继承Thread类
复写Thread类中的public void run()方法，将线程的任务代码封装到run方法中
直接创建Thread的子类对象，创建线程
调用start()方法，开启线程(调用线程的任务run方法)
//另外可以通过Thread的getName()获取线程的名称。
2 实现 Runnable接口
定义一个类，实现Runnable接口；
覆盖接口的public void run()的方法，将线程的任务代码封装到run方法中；
创建Runnable接口的子类对象
将Runnabl接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数，创建Thread类对象
（原因：线程的任务都封装在Runnable接口子类对象的run方法中。
所以要在线程对象创建时就必须明确要运行的任务）。
调用start()方法，启动线程。
class MyThread implements Runnable{
public void run() {
// 这里写上线程的内容
}
public static void main(String[] args) {
// 使用这个方法启动一个线程
new Thread(new MyThread()).start();
}
}
两种方法区别：
(1)实现Runnable接口避免了单继承的局限性
(2)继承Thread类线程代码存放在Thread子类的run方法中
实现Runnable接口线程代码存放在接口的子类的run方法中；
在定义线程时，建议使用实现Runnable接口，因为几乎所有多线程都可以使用这种方式实现
一般鼓励使用第二种方法，因为Java里面只允许单一继承，但允许实现多个接口。第二个方法更加灵活。
start()和run方法有什么区别？
调用start方法方可启动线程，而run方法只是thread的一个普通方法，调用run方法不能实现多线程；
Start()方法:
start方法用来启动线程,实现了多线程运行,这时无需等待run方法体代码执行完毕而直接继续执行下面的
代码。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程,这时此线程处于就绪(可运行)状态，并没有运行，
一旦得到cpu时间片(执行权),就开始执行run()方法,这里方法run()称为线程体，
它包含了要执行的这个线程的内容，Run方法运行结束,此线程随即终止。
Run()方法:
run()方法只是Thread类的一个普通方法,如果直接调用Run方法,程序中依然只有主线程这一个线程,
其程序执行路径还是只有一条，还是要等待run方法体执行完毕后才可继续执行下面的代码，
这样就没有达到多线程的目的。
Java中多线程同步
同步是用来解决多线程的安全问题的，在多线程中，同步能控制对共享数据的访问。如果没有同步，当一个线程在
修改一个共享数据时，而另外一个线程正在使用或者更新同一个共享数据，这样容易导致程序出现错误的结果。
什么是锁?锁的作用是什么?
锁就是对象
锁的作用是保证线程同步，解决线程安全问题。
持有锁的线程可以在同步中执行，没有锁的线程即使获得cpu执行权，也进不去。
同步的前提:
(1)必须保证有两个以上线程
(2)必须是多个线程使用同一个锁，即多条语句在操作线程共享数据
(3)必须保证同步中只有一个线程在运行
同步的两种表现形式：
(1)同步代码块:
可以指定需要获取哪个对象的同步锁,使用synchronized的代码块同样需要锁,但他的锁可以是任意对象
考虑到安全问题，一般还是使用同一个对象，相对来说效率较高。
注意：
**虽然同步代码快的锁可以使任何对象，但是在进行多线程通信使用同步代码快时，
必须保证同步代码快的锁的对象和，否则会报错。
**同步函数的锁是this，也要保证同步函数的锁的对象和调用wait、notify和notifyAll的对象是
同一个对象，也就是都是this锁代表的对象。
格式：
synchronized(对象)
{
需同步的代码;
}
(2)同步函数
同步方法是指进入该方法时需要获取this对象的同步锁，在方法上使用synchronized关键字，
使用this对象作为锁，也就是使用了当前对象，因为锁住了方法，所以相对于代码块来说效率相对较低。
注:静态同步函数的锁是该方法所在的类的字节码文件对象，即类名.class文件
格式：
修饰词 synchronized 返回值类型 函数名(参数列表)
{
需同步的代码;
}
死锁
两个线程对两个同步对象具有循环依赖时，就会发生死锁。即同步嵌套同步，而锁却不同。
wait()、sleep()、notify()、notifyAll()
wait():使一个线程处于等待状态，并且释放所持有的对象的lock。
sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态，是一个静态方法，调用此方法要捕捉InterruptedException异常。
notify():唤醒一个处于等待状态的线程，注意的是在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程，
而是由JVM确定唤醒哪个线程(一般是最先开始等待的线程)，而且不是按优先级。
Allnotity():唤醒所有处入等待状态的线程，注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁，而是让它们竞争。
多线程间通讯：
多线程间通讯就是多个线程在操作同一资源,但是操作的动作不同.
(1)为什么要通信
多线程并发执行的时候, 如果需要指定线程等待或者唤醒指定线程, 那么就需要通信.比如生产者消费者的问题，
生产一个消费一个,生产的时候需要负责消费的进程等待,生产一个后完成后需要唤醒负责消费的线程,
同时让自己处于等待，消费的时候负责消费的线程被唤醒，消费完生产的产品后又将等待的生产线程唤醒，
然后使自己线程处于等待。这样来回通信，以达到生产一个消费一个的目的。
(2)怎么通信
在同步代码块中, 使用锁对象的wait()方法可以让当前线程等待, 直到有其他线程唤醒为止.
使用锁对象的notify()方法可以唤醒一个等待的线程，或者notifyAll唤醒所有等待的线程.
多线程间通信用sleep很难实现，睡眠时间很难把握。
停止线程：
stop方法已经过时，如何停止线程？
停止线程的方法只有一种，就是run方法结束。如何让run方法结束呢？
开启多线程运行，运行代码通常是循环体，只要控制住循环，就可以让run方法结束，也就是结束线程。
特殊情况：当线程属于冻结状态，就不会读取循环控制标记，则线程就不会结束。
为解决该特殊情况，可引入Thread类中的Interrupt方法结束线程的冻结状态；
当没有指定的方式让冻结线程恢复到运行状态时，需要对冻结进行清除，强制让线程恢复到运行状态
interrupt:
void interrupt() 中断线程:
中断状态将被清除，它还将收到一个 InterruptedException
守护线程(后台线程)
setDaemon(boolean on):将该线程标记为守护线程或者用户线程。
当主线程结束，守护线程自动结束，比如圣斗士星矢里面的守护雅典娜，
在多线程里面主线程就是雅典娜，守护线程就是圣斗士，主线程结束了，
守护线程则自动结束。
当正在运行的线程都是守护线程时，java虚拟机jvm退出；所以该方法必须在启动线程前调用；
守护线程的特点：
守护线程开启后和前台线程共同抢夺cpu的执行权，开启、运行两者都没区别，
但结束时有区别，当所有前台线程都结束后，守护线程会自动结束。
多线程join方法：
void join() 等待该线程终止。
void join(long millis) 等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。
throws InterruptedException
特点：当A线程执行到B线程的join方法时，A就会等待B线程都执行完，A才会执行
作用: join可以用来临时加入线程执行；
多线程优先级：yield()方法
yield():暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
setPriority(int newPriority):更改线程优先级
int getPriority() 返回线程的优先级。
String toString() 返回该线程的字符串表示形式，包括线程名称、优先级和线程组
(1)MAX_PRIORITY:最高优先级(10级)
(1)Min_PRIORITY:最低优先级(1级)
(1)Morm_PRIORITY:默认优先级(5级)
什么是ThreadLocal类,怎么使用它？
ThreadLocal类提供了线程局部 (thread-local) 变量。是一个线程级别的局部变量，并非“本地线程”。
ThreadLocal 为每个使用该变量的线程,提供了一个独立的变量副本，每个线程修改副本时不影响其它线程对象的副本
下面是线程局部变量(ThreadLocal variables)的关键点：
一个线程局部变量(ThreadLocal variables)为每个线程方便地提供了一个单独的变量。
ThreadLocal 实例通常作为静态的私有的(private static)字段出现在一个类中，这个类用来关联一个线程。
当多个线程访问 ThreadLocal 实例时，每个线程维护 ThreadLocal 提供的独立的变量副本。
常用的使用可在 DAO 模式中见到，当 DAO 类作为一个单例类时，
数据库链接(connection)被每一个线程独立的维护，互不影响。(基于线程的单例)
InvalidMonitorStateException异常
调用 wait ()/notify ()/notifyAll ()中的任何一个方法时，如果当前线程没有获得该对象的锁，
那么就会抛出 IllegalMonitorStateException 的异常
也就是说程序在没有执行对象的任何同步块或者同步方法时，
仍然尝试调用 wait ()/notify ()/notifyAll ()时。由于该异常是 RuntimeExcpetion 的子类，
所以该异常不一定要捕获(尽管你可以捕获只要你愿意
作为 RuntimeException，此类异常不会在 wait (),notify (),notifyAll ()的方法签名提及。