线程

实现方式

通过继承Thread类实现一个线程
通过实现Runnable接口实现一个线程
使用Callable和Future

线程生命周期：

创建线程——>就绪——>运行——>阻塞——>死亡

涉及方法：

new，start，run，wait，notify，sleep，interrupt

sleep() 和 wait() 的区别

sleep 来自 Thread类，wait 来自 Object 类
sleep 没有释放锁，wait 释放了锁
使用范围不一样，wait、notify/notifyAll 必须在同步块或者同步方法中使用，sleep任意地方都可以使用
sleep必须捕获异常，wait不需

进程：

资源分配的基本单位，运行调度的基本单位，系统中并发执行的单位

线程：

进程中执行运算的最小单位，亦是执行处理机调度的基本单位

synchronized与Lock区别

类别	synchronized	Lock
存在层次	Java的关键字，在jvm层面上	是一个类
锁的释放	1、以获取锁的线程执行完同步代码，释放锁2、线程执行发生异常，jvm会让线程释放锁	在finally中必须释放锁，不然容易造成线程死锁
锁的获取	假设A线程获得锁，B线程等待。如果A线程阻塞，B线程会一直等待	分情况而定，Lock有多个锁获取的方式，具体下面会说道，大致就是可以尝试获得锁，线程可以不用一直等待
锁状态	无法判断	可以判断
锁类型	可重入不可中断非公平	可重入可判断可公平（两者皆可）
性能	少量同步	大量同步

线程间的协作：

**同步：**synchronized与Lock实现，上锁保证同步；

**通信：**线程间的唤醒；wait()、notify()、notifyAll()

ps：只有在同步控制方法或同步控制块里才能调用 wait() 、notify() 和 notifyAll()。

Synchronized 原理

在编译的字节码中加入了两条指令来进行代码的同步。

monitorenter ：

每个对象有一个监视器锁（monitor）。当monitor被占用时就会处于锁定状态，线程执行monitorenter指令时尝试获取monitor的所有权，过程如下：

如果monitor的进入数为0，则该线程进入monitor，然后将进入数设置为1，该线程即为monitor的所有者。
如果线程已经占有该monitor，只是重新进入，则进入monitor的进入数加1.
如果其他线程已经占用了monitor，则该线程进入阻塞状态，直到monitor的进入数为0，再重新尝试获取monitor的所有权。

monitorexit：

执行monitorexit的线程必须是objectref所对应的monitor的所有者。

指令执行时，monitor的进入数减1，如果减1后进入数为0，那线程退出monitor，不再是这个monitor的所有者。其他被这个monitor阻塞的线程可以尝试去获取这个 monitor 的所有权。

通过这两段描述，我们应该能很清楚的看出Synchronized的实现原理，Synchronized的语义底层是通过一个monitor的对象来完成，其实wait/notify等方法也依赖于monitor对象，这就是为什么只有在同步的块或者方法中才能调用wait/notify等方法，否则会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException的异常的原因。

实现线程安全的方法

锁
- synchronized 关键字
- Lock
- 乐观锁：设置时间戳或者版本号之类的（JPA中的乐观锁的实现）
线程本地存储
- 成员变量 int num = 10;
- 多个线程都要操作这个变量，但是需求是每个线程中的num值初始都为10，互不影响
- ThreadLocal

锁的类型：

可重入锁、自旋锁、公平锁、读写锁、独占锁、乐观锁

synchronized的优化（JDK1.6后加入）：

偏向锁（无锁）：

大多数情况下锁不仅不存在多线程竞争，而且总是由同一线程多次获得。偏向锁的目的是在某个线程获得锁之后（线程的id会记录在对象的Mark Word中），消除这个线程锁重入（CAS）的开销，看起来让这个线程得到了偏护。
轻量级锁（CAS）：

轻量级锁是由偏向锁升级来的，偏向锁运行在一个线程进入同步块的情况下，当第二个线程加入锁争用的时候，偏向锁就会升级为轻量级锁；轻量级锁的意图是在没有多线程竞争的情况下，通过CAS操作尝试将MarkWord更新为指向LockRecord的指针，减少了使用重量级锁的系统互斥量产生的性能消耗。
重量级锁：

虚拟机使用CAS操作尝试将MarkWord更新为指向LockRecord的指针，如果更新成功表示线程就拥有该对象的锁；如果失败，会检查MarkWord是否指向当前线程的栈帧，如果是，表示当前线程已经拥有这个锁；如果不是，说明这个锁被其他线程抢占，此时膨胀为重量级锁。

ThreadLocal基础知识

很多地方叫做线程本地变量，也有些地方叫做线程本地存储。ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。

线程池

\1. 线程复用：实现线程复用的原理应该就是要保持线程处于存活状态（就绪，运行或阻塞）

\2. 控制并发数量：（核心线程和最大线程数控制）

\3. 管理线程（设置线程的状态）