java基础多线程学习文档格式.docx
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好了，让我们开始吧。
我准备分成几部分来总结涉及到多线程的内容：
1.基础中的基础-状态切换
2.每个对象都有的方法（机制）
3.基本线程类
4.其他相关多线程控制类
1.基础中的基础-状态切换
各种状态一目了然，值得一提的是"
blocked"
这个状态
转自XX搜索结果：
线程在Running的过程中可能会遇到阻塞（Blocked）情况
①．调用join（）和sleep（）方法，sleep（）时间结束或被打断，join（）中断,IO完成都会回到Runnable状态，等待JVM的调度。
②．调用wait（），使该线程处于等待池（waitblockedpool）,直到notify（）/notifyAll（），线程被唤醒被放到锁定池（lockblockedpool），释放同步锁使线程回到可运行状态（Runnable）
③．对Running状态的线程加同步锁（Synchronized）使其进入（lockblockedpool）,同步锁被释放进入可运行状态（Runnable）。
此外，在runnable状态的线程是处于被调度的线程，此时的调度顺序是不一定的。
Thread类中的yield方法可以让一个running状态的线程转入runnable。
2.
每个对象都有的方法（机制）
synchronized,wait,notify
他们是应用于同步问题的人工线程调度工具。
最基本的使用方式搜索一下可以轻易得到，在这里就不在赘述。
至于其本质，首先就要明确monitor的概念，对java中的每个对象都有一个监视器，来监测并发代码的重入。
在非多线程编码时该监视器不发挥作用，反之如果在synchronized范围内，监视器发挥作用。
wait/notify必须存在于synchronized块中。
并且，这三个关键字针对的是同一个监视器（某对象的监视器）。
这意味着wait之后，其他线程可以进入同步块执行。
当某代码并不持有监视器的使用权时（如图中5的状态，即脱离同步块）去wait或notify，会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException。
也包括在synchronized块中去调用另一个对象的wait/notify，因为不同对象的监视器不同，同样会抛出此异常。
3.
基本线程类
Thread类，Runnable接口，Callable接口
Thread类实现了Runnable接口，启动一个线程的方法：
第一种.继承Thread类，覆盖run（），然后调用
MyThreadmy=newMyThread（）;
my.start（）;
Thread类相关方法：
public
staticThread.yield（）
//当前线程可转让cpu控制权，让别的就绪状态线程运行（切换）
staticThread.sleep（）
//暂停一段时间
publicjoin（）
//在一个线程中调用other.join（）,将等待other执行完后才继续本线程。
后两个函数皆可以被
publicinterrupte（）打断
关于中断：
。
它并不像stop方法那样会中断一个正在运行的线程。
线程会不时地检测中断标识位，以判断线程是否应该被中断（中断标识值是否为true）。
终端只会影响到wait状态、sleep状态和join状态。
被打断的线程会抛出InterruptedException
Thread.interrupted（）检查当前线程是否发生中断，返回boolean
synchronized在获锁的过程中是不能被中断的
中断是一个状态！
interrupt（）方法只是将这个状态置为true而已。
所以说正常运行的程序不去检测状态，就不会终止，而wait等阻塞方法会去检查并抛出异常。
如果在正常运行的程序中添加while（!
Thread.interrupted（）），则同样可以在中断后离开代码体
Thread类其他：
ps.thread类写的时候最好要设置线程名称Thread.name，并设置线程组ThreadGroup，目的是方便管理。
在出现问题的时候，打印线程栈（jstack-pid）一眼就可以看出是哪个线程出的问题，这个线程是干什么的。
Thread类之异常:
如图，在其他线程中（Task类）抛出异常是无法通过常用的try-Catch机制来捕获异常的，若没有设置UncaughtExceptionHandler的话异常将不会被捕捉。
程序也能够正常的执行下去，这时候就有非常大的危险，因为你不知道代码存在问题--直到客户投诉。
第二种.实现Runnable接口，实现run（）然后调用
1 Threadmy=newThread（newMyRunnableImpl（））;
2 my.start（）;
第三种.实现Callable接口，实现call（）
1 ExecutorServicee=Executors.newFixedThreadPool（3）;
2Futurefuture=e.submit（newmyCallable（））;
//submit方法有多重参数版本，及支持callable也能够支持runnable接口类型.具体待研究
future模式：
并发模式的一种，可以有两种形式，即无阻塞和阻塞，分别是isDone和get。
其中Future对象用来存放该线程的返回值以及状态
future.isDone（）
//return
true,false无阻塞
future.get（）
//return返回值，阻塞直到该线程运行结束。
4.
其他相关多线程控制类
∙volatile关键字
volatile关键字用于将多线程中的变量置为同一副本。
用于修饰字段。
和syncronized之间差别是不加锁。
深入理解：
其实道理上讲同一实例的同一属性本身只有一个副本。
但是多线程是会缓存值的，本质上，volatile就是不去缓存，直接取值。
在线程安全的情况下加volatile会牺牲性能。
∙ThreadLocal类
用处：
保存线程的独立变量。
对一个线程类（继承自Thread）
当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。
实现：
每个Thread都持有一个TreadLocalMap类型的变量（该类是一个轻量级的Map，功能与map一样，区别是桶里放的是entry而不是entry的链表。
功能还是一个map。
）以本身为key，以目标为value。
主要方法是get（）和set（Ta），set之后在map里维护一个threadLocal->
a，get时将a返回。
ThreadLocal是一个特殊的容器。
∙原子类（AtomicInteger、AtomicBoolean……）
如果使用atomicwrapperclass如atomicInteger，或者使用自己保证原子的操作，则等同于syncronized
AtomicIpareAndSet（intexpect,intupdate）,返回值为boolean
该方法可用于实现乐观锁，考虑如下场景：
a给b付款10元，a扣了10元，b要加10元。
此时c给b2元，但是b的加十元代码约为：
1intvalue=b.value;
2value+=10;
3b.value=value;
在第一行之后b.value发生了变更。
那么2元就被吞掉了。
有了这个方法之后，可以如此
第三行替换为：
1 if（pareAndSet（old,value））{
2return;
3}else{
4//tryagain
5//ifthatfails,rollbackandlog
6}
AtomicReference
对于AtomicReference来讲，也许对象会出现，属性丢失的情况，即oldObject==current，但是oldObject.getPropertyA!
=current.getPropertyA。
这时候，AtomicStampedReference就派上用场了。
这也是一个很常用的思路，即加上版本号
∙Lock类
lock:
在java.util.concurrent包内。
共有三个实现：
ReentrantLock,ReentrantReadWriteLock.ReadLock,ReentrantReadWriteLock.WriteLock。
主要目的是和synchronized一样，
两者都是为了解决同步问题，处理资源争端而产生的技术。
功能类似但有一些区别。
区别如下：
1.lock更灵活，可以自由定义多把锁的枷锁解锁顺序（synchronized要按照先加的后解顺序）
2.提供多种加锁方案，lock阻塞式,trylock无阻塞式,lockInterruptily可打断式，还有trylock的带超时时间版本。
3.本质上和监视器锁（即synchronized是一样的）
4.能力越大，责任越大，必须控制好加锁和解锁，否则会导致灾难。
5.和Condition类的结合。
6.性能更高，对比如下图：
（图片来自互联网）
ReentrantLock
可重入的意义在于持有锁的线程可以继续持有，并且要释放对等的次数后才真正释放该锁。
使用方法是：
1,先new一个实例
static
ReentrantLock
r=newReentrantLock（）;
2,加锁
r.lock（）
或r.lockInterruptibly（）;
此处也是个不同，后者可被打断。
当a线程lock后，b线程阻塞，此时如果是lockInterruptibly，那么在调用b.interrupt（）之后，b线程退出阻塞，并放弃对资源的争抢，进入catch块。
（如果使用后者，必须throwinterruptableexception或catch）
3,释放锁
r.unlock（）
必须做！
何为必须做呢，要放在finally里面。
以防止异常跳出了正常流程，导致灾难。
这里补充一个小知识点，finally是可以信任的：
经过测试，哪怕是发生了OutofMemoryError，finally块中的语句执行也能够得到保证。
ReentrantReadWriteLock
可重入读写锁（读写锁的一个实现）
ReentrantReadWriteLocklock=new
ReentrantReadWriteLock（）
ReadLockr=lock.readLock（）;
WriteLockw=lock.writeLock（）;
两者都有lock,unlock方法。
写写，写读互斥；
读读不互斥。
可以实现并发读的高效线程安全代码
∙容器类
这里就讨论比较常用的两个：
BlockingQueue和ConcurrentHashMap
BlockingQueue
阻塞队列。
该类是java.util.concurrent包下的重要类，通过对Queue的学习可以得知，这个queue是单向队列，可以在队列头添加元素和在队尾删除或取出元素。
类似于一个管 道，特别适用于先进先出策略的一些应用场景。
普通的queue接口主要实现有PriorityQueue（优先队列），有兴趣可以研究
BlockingQueue在队列的基础上添加了多线程协作的功能：
除了传统的queue功能（表格左边的两列）之外，还提供了阻塞接口put和take，带超时功能的阻塞接口offer和poll。
put会在队列满的时候阻塞，直到有空间时被唤醒；
take在队 列空的时候阻塞，直到有东西拿的时候才被唤醒。
用于生产者-消费者模型尤其好用，堪称神器。
常见的阻塞队列有：
ArrayListBlockingQueue,LinkedListBlockingQueue,DelayQueue,SynchronousQueue
ConcurrentHashMap
高效的线程安全哈希map。
请对比hashTable,concurrentHashMap,HashMap
∙管理类
管理类的概念比较泛，用于管理线程，本身不是多线程的，但提供了一些机制来利用上述的工具做一些封装。
了解到的值得一提的管理类：
ThreadPoolExecutor和JMX框架下的系统级管理类
ThreadMXBean
ThreadPoolExecutor
如果不了解这个类，应该了解前面提到的ExecutorService，开一个自己的线程池非常方便：
1 ExecutorServicee=Executors.newCachedThreadPool（）;
2ExecutorServicee=Executors.newSingleThreadExecutor（）;
3ExecutorServicee=Executors.newFixedThreadPool（3）;
4//第一种是可变大小线程池，按照任务数来分配线程，
5//第二种是单线程池，相当于FixedThreadPool
（1）
6//第三种是固定大小线程池。
7//然后运行
8e.execute（newMyRunnableImpl（））;
该类内部是通过ThreadPoolExecutor实现的，掌握该类有助于理解线程池的管理，本质上，他们都是ThreadPoolExecutor类的各种实现版本。
请参见javadoc：
该类初始化时所需的各参数解释如下：
ocorePoolSize:
池内线程初始值与最小值，就算是空闲状态，也会保持该数量线程。
omaximumPoolSize:
线程最大值，线程的增长始终不会超过该值。
okeepAliveTime：
当池内线程数高于corePoolSize时，经过多少时间多余的空闲线程才会被回收。
回收前处于wait状态
ounit：
时间单位，可以使用TimeUnit的实例，如TimeUnit.MILLISECONDS
oworkQueue:
待入任务（Runnable）的等待场所，该参数主要影响调度策略，如公平与否，是否产生饿死（starving）
othreadFactory:
线程工厂类，有默认实现，如果有自定义的需要则需要自己实现ThreadFactory接口并作为参数传入。
ThreadMXBean
该类是JMX框架下的管理类，其他的MXbean也比较有价值，此处不讨论。
简单实现如下：
1ThreadMXBeanm=ManagementFactory.getThreadMXBean（）;
2ThreadInfo[]dumpAllThreads=m.dumpAllThreads（true,true）;
3System.out.println（dumpAllThreads[0].toString（））;
javase6开始提供了大量性能监测工具，和线程相关的就是ThreadMXBean。
有很多想象空间，
1.可以开发专门的监测页面，制成图标
2.设定阀值监控报警
3.设置开关，让系统可控
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