线程和进程
进程
进程是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位，因此进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建，运行到消亡的过程。在 Java 中，当我们启动 main 函数时其实就是启动了一个 JVM 的进程，而 main 函数所在的线程就是这个进程中的一个线程，也称主线程。
线程
线程是一个比进程更小的执行单位，一个进程在其执行的过程中可以产生多个线程。与进程不同的是同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源，但每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈，所以系统在产生一个线程，或是在各个线程之间作切换工作时，负担要比进程小得多。
并发和并行
并发：同一时间段内，多个任务都在执行
并行：单位时间内，多个任务同时执行
线程的生命周期
- 新建状态(New)：新创建了一个线程对象
- 就绪状态(Runnable)：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权
- 运行状态(Running)：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码
- 阻塞状态(Blocked)：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：
- 等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)
- 同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中
- 其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。（注意,sleep是不会释放持有的锁）
- 死亡状态(Dead)：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期
使用线程
有三种使用线程的方法：
- 实现Runnable接口
- 实现Callable接口
- 继承Thread类
实现 Runnable 和 Callable 接口的类只能当做一个可以在线程中运行的任务，不是真正意义上的线程，因此最后还需要通过 Thread 来调用。可以理解为任务是通过线程驱动从而执行的。
实现Runnable接口
需要实现接口中的run方法
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
// ...
}
}
使用 Runnable 实例再创建一个 Thread 实例，然后调用 Thread 实例的 start() 方法来启动线程
public static void main(String[] args) {
MyRunnable instance = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(instance);
thread.start();
}
实现Callable接口
与 Runnable 相比，Callable 可以有返回值，返回值通过 FutureTask 进行封装
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
public Integer call() {
return 123;
}
}
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
MyCallable mc = new MyCallable();
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(mc);
Thread thread = new Thread(ft);
thread.start();
System.out.println(ft.get());
}
继承Thread类
同样也是需要实现 run() 方法，因为 Thread 类也实现了 Runable 接口。当调用 start() 方法启动一个线程时，虚拟机会将该线程放入就绪队列中等待被调度，当一个线程被调度时会执行该线程的 run() 方法。
public class MyThread extends Thread {
public void run() {
// ...
}
}
public static void main(String[] args) {
MyThread mt = new MyThread();
mt.start();
}
实现接口 VS 继承 Thread
实现接口会更好一些，因为：
- Java 不支持多重继承，因此继承了 Thread 类就无法继承其它类，但是可以实现多个接口
- 类可能只要求可执行就行，继承整个 Thread 类开销过大
守护线程
守护线程是程序运行时在后台提供服务的线程，不属于程序中不可或缺的部分。当所有非守护线程结束时，程序也就终止，同时会杀死所有守护线程。main() 属于非守护线程。
join()
t.join()使t线程加塞到当前线程之前获得CPU，当前线程进入等待状态，直到线程t结束为止，当前线程恢复为就绪状态，等待线程调度。可以通过传入线程t2,并t2.join()使得按照一定顺序的运行t2->t。thread.Join把指定的线程加入到当前线程，可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。比如在线程B中调用了线程A的Join()方法，直到线程A执行完毕后，才会继续执行线程B。
yield()
对静态方法 Thread.yield() 的调用声明了当前线程已经完成了生命周期中最重要的部分，可以切换给其它线程来执行。该方法只是对线程调度器的一个建议，而且也只是建议具有相同优先级的其它线程可以运行。
public void run() {
Thread.yield();
}
sleep()
Thread.sleep(millisec) 方法会休眠当前正在执行的线程，millisec 单位为毫秒。sleep() 可能会抛出 InterruptedException，因为异常不能跨线程传播回 main() 中，因此必须在本地进行处理。线程中抛出的其它异常也同样需要在本地进行处理。
wait()notify()
调用 wait() 使得线程等待某个条件满足，线程在等待时会被挂起，当其他线程的运行使得这个条件满足时，其它线程会调用 notify() 或者 notifyAll() 来唤醒挂起的线程。它们都属于 Object 的一部分，而不属于 Thread。
使用 wait() 挂起期间，线程会释放锁。这是因为，如果没有释放锁，那么其它线程就无法进入对象的同步方法或者同步控制块中，那么就无法执行 notify() 或者 notifyAll() 来唤醒挂起的线程，造成死锁。
线程的终止
- 无限循环中使用退出标志
- stop()，不推荐
- 非运行状态，interrupt()，抛出异常，可以捕获，然后退出，也可以捕获后不退出
- stop()方法回立即释放所持有的锁，会将正在写入的数据写坏，比如写坏一半
互斥同步
Java 提供了两种锁机制来控制多个线程对共享资源的互斥访问，第一个是 JVM 实现的 synchronized，而另一个是 JDK 实现的 ReentrantLock。
synchorinized
1.同步代码块
public void func() {
synchronized (this) {
// ...
}
}
它只作用于同一个对象，如果调用两个对象上的同步代码块，就不会进行同步。
2.同步一个方法
public synchronized void func () {
//...
}
它页只作用于同一个对象，如果调用两个对象上的同步代码块，就不会进行同步。
3.同步一个类
public class SynchronizedExample {
public void func2() {
synchronized (SynchronizedExample.class) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print(i + " ");
}
}
}
}
作用于整个类，两个线程调用同一个类的不同对象上的这种同步语句，也会进行同步。
4.同步一个静态方法
public synchronized static void fun() {
// ...
}
作用于整个类
ReentrantLock
ReentrantLock 是 java.util.concurrent（J.U.C）包中的锁。
比较
锁的实现
synchronized 是 JVM 实现的，而 ReentrantLock 是 JDK 实现的。
性能
新版本 Java 对 synchronized 进行了很多优化，例如自旋锁等，synchronized 与 ReentrantLock 大致相同。
等待中断
当持有锁的线程长期不释放锁的时候，正在等待的线程可以选择放弃等待，改为处理其他事情。
ReentrantLock 可中断，而 synchronized 不行。
公平锁
公平锁是指多个线程在等待同一个锁时，必须按照申请锁的时间顺序来依次获得锁。synchronized 中的锁是非公平的，ReentrantLock 默认情况下也是非公平的，但是也可以是公平的。