深入Java线程（一）

线程是系统调度的最小单元，一个进程可以包含多个线程，作为任务的真正运作者，有自己的栈（Stack）、寄存器（Register）、本地存储（Thread Local）等，但是会和进程内其他线程共享文件描述符、虚拟地址空间等。在具体实现中，线程还分为内核线程、用户线程，Java 的线程实现其实是与虚拟机相关的。

创建线程方式

• 继承Thread

public class ThreadImpl extends Thread {   
}

• 实现Runable

public class MyThread implements Runnable {
    private int ticket;
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    public MyThread(int ticket) {
        this.ticket = ticket;
    }

    @Override
    public void run() {
        print();
    }

    public void print() {
        lock.lock();
        try {
            while (ticket > 0) {
                System.out.println("ticket==" + ticket);
                ticket--;
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Exception==" + e);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread(5);
        new Thread(myThread).start();
        new Thread(myThread).start();
    }
}

• 实现Callable，运行完成后可返回值。

public class CallTask implements Callable {
    private int upperBounds;

    public CallTask(int upperBounds) {
        this.upperBounds = upperBounds;
    }

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= upperBounds; i++) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        try {
            int sum = (int) service.submit(new CallTask((int) (Math.random() * 100))).get();
            System.out.println("sum==" + sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 结束线程的三种方法
  • run()方法执行完正常退出
  • 调用interrupt()方法
  • 使用stop方法强行终止线程（不推荐使用，Thread.stop, Thread.suspend, Thread.resume 和Runtime.runFinalizersOnExit 这些终止线程运行的方法已经被废弃，使用它们是极端不安全的！）

常用锁处理

• synchronized :
  • 对象锁：非静态synchronized方法，同个对象相互排斥，不同类对象不互斥
  • 类锁：静态synchronized方法和synchronized代码块方法, 不同类对象互斥，同个对象也互斥。

public class LockThread implements Runnable {    
  private Integer key = 0;      
  @Override    
  public void run() {       
     synchronized (this) {    
        key++;          
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + key);    
    try {        
        Thread.sleep(5);   
       } catch (InterruptedException e) {        
        e.printStackTrace();    }
      }
   }    
public static void main(String[] args) {       
 LockThread lockThread = new LockThread();       
 for (int i = 0; i < 100; i++) {
        new Thread(lockThread, "thread" + i).start();        
    }    
   }
}

• lock

public class LockThread implements Runnable {    
  private Integer key = 0;    
  private Lock lock = new ReentrantLock();    
  @Override    
  public void run() {       
     lock.lock();  //获取锁     
       try {           
           key++;                
          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + key);            
          Thread.sleep(5);       
          } catch (Exception e) {        
        } finally {            
        lock.unlock();  //释放锁     
       }    
     }    
public static void main(String[] args) {       
 LockThread lockThread = new LockThread();       
 for (int i = 0; i < 100; i++) {            
       new Thread(lockThread, "thread" + i).start();        
      }    
     }
}

• volatile

volatile和synchronized的区别

	volatile	synchronized
作用域	变量	方法，代码块
操作性	仅保证可见性，有序性	可以保证可见性和原子性
线程堵塞状态	不会造成线程的阻塞	可能会造成线程的阻塞

Lock和synchronized的区别

	Lock	synchronized
使用区别	类	关键字
作用域	代码块	代码块，方法
释放锁	需要finally()方法手动释放锁	执行完自动释放锁
锁类型	可重入,可判断,可公平（两者皆可）	可重入,不可中断,非公平
依托实现	Java代码控制	JVM执行
性能	高竞争场景中表现可能优于synchronized	在低竞争场景中表现可能优于 ReentrantLock

sleep()和wait()的区别

	sleep	wait
	睡眠时，保持对象锁，仍然占有该锁	睡眠时，释放对象锁
作用域	任何地方调用	只能在同步方法或同步块中使用
时间	指定时间后唤醒	只有等notify()/notifyAll()通知有才能唤醒

并发高效类

实际开发中Java封装了一些解决高并发的类包（java.util.concurrent包），常用的如下：

• AtomicInteger
  提供一种线程安全的加减操作
• AtomicBoolean
• AtomicLong
• AtomicReference
• AtomicIntegerArray
• AtomicLongArray
• AtomicReferenceArray