摘要：當(dāng)一個程序運行時，內(nèi)部可能包含了多個順序執(zhí)行流，每個順序執(zhí)行流就是一個線程所有運行中的任務(wù)通常對應(yīng)一個進程。線程也被稱作輕量級進程，線程是進程的執(zhí)行單元。在線程的生命周期中，它要經(jīng)過新

幾乎所有的操作系統(tǒng)都支持同時運行多個任務(wù)，一個任務(wù)通常就是一個程序，每個運行中的程序就是一個進程。當(dāng)一個程序運行時，內(nèi)部可能包含了多個順序執(zhí)行流，每個順序執(zhí)行流就是一個線程

所有運行中的任務(wù)通常對應(yīng)一個進程（Process）。當(dāng)一個程序進入內(nèi)存運行時，即變成一個進程。進程是處于運行過程中的程序，并且具有一定的獨立功能。進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位

進程包含如下3個特征：

獨立性：進程是系統(tǒng)中獨立存在的實體，它擁有獨立的資源，每一個進程都擁有自己私有的地址空間，沒有經(jīng)過進程本身運行的情況下，一個用戶進程不可以訪問其他進程的地址空間

動態(tài)性：進程與程序的區(qū)別在于，程序只是一個靜態(tài)指令集合，而進程是一個正在系統(tǒng)中活動的指令集合，在進程中加入了時間概念

并發(fā)性：多個進程可以在單個處理器上并發(fā)執(zhí)行，多個線程之間不會相互影響

并發(fā)性(concurrency)與并行性(parallel)

并發(fā)：在同一時刻，只能有一條指令得到執(zhí)行，但多個進程指令塊快速輪換執(zhí)行，使得在宏觀上具有多個進程同時執(zhí)行的效果

并行：在同一時刻，有多條指令在多個處理器上同時執(zhí)行

多線程則是擴展了多進程的概念，使得同一個進程可以同時并發(fā)處理多個任務(wù)。線程（Thread）也被稱作輕量級進程（Lightweight Process），線程是進程的執(zhí)行單元。就像進程在操作系統(tǒng)中的地位一樣，線程在程序中是獨立的、并發(fā)的執(zhí)行流

線程是進程的組成部分，一個進程可以擁有多個線程，一個線程必須有一個父進程。線程可以擁有自己的堆棧、自己的程序計數(shù)器和自己的局部變量，但不擁有系統(tǒng)資源，它與父進程的其他線程共享該進程所擁有的全部資源

線程可以完成一定的任務(wù)，可以與其他線程共享父進程中的共享變量及部分環(huán)境，相互之間協(xié)同來完成進程所要完成的任務(wù)

線程是獨立運行的，它并不知道進程中是否還有其他線程存在。線程的執(zhí)行時搶占式的，也就是說，當(dāng)前運行的線程在任何時候都可能被掛起，以便另外一個線程可以運行

一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程，同一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行

從邏輯角度來看，多線程存在于一個應(yīng)用程序中，讓一個應(yīng)用程序中可以有多個執(zhí)行部分同時執(zhí)行，但操作系統(tǒng)無須將多個線程看作多個獨立的應(yīng)用，對多線程實現(xiàn)調(diào)度和管理以及資源分配。線程的調(diào)度和管理由進程本身負(fù)責(zé)完成

簡而言之，一個程序運行過程中至少有一個進程，一個進程中可以包含多個線程，但至少要包含一個線程

總結(jié)：操作系統(tǒng)可以同時執(zhí)行多個任務(wù)，每個任務(wù)就是進程；進程可以同時執(zhí)行多個任務(wù)，每個任務(wù)就是線程

線程在程序中是獨立的、并發(fā)的執(zhí)行流，與分隔的進程相比，進程中線程之間的隔離程度要小。它們共享內(nèi)存、文件句柄和其他每個進程應(yīng)有的狀態(tài)

使用多線程編程具有如下優(yōu)點：

進程之間不能共享內(nèi)存，但線程之間共享內(nèi)存非常容易

系統(tǒng)創(chuàng)建進程時需要為該進程重新分配系統(tǒng)資源，但創(chuàng)建線程則代價小很多，因此使用多線程來實現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)比多進程的效率高

Java語言內(nèi)置了多線程功能的支持，而不是簡單的底層操作系統(tǒng)調(diào)度，從而簡化了多線程編程

Java使用Thread類代表線程，所有的線程對象都必須是Thread類或其子類的實例

通過繼承Thread類創(chuàng)建線程類步驟如下：

定義Thread類的子類，并重寫該類的run()方法，該run()方法的方法體就代表了線程需要完成的任務(wù)。因此把run()方法稱為線程執(zhí)行體

創(chuàng)建Thread子類的實例，即創(chuàng)建線程對象

調(diào)用線程對象的start()方法來啟動該線程

// 通過繼承Thread類來創(chuàng)建線程類
public class FirstThread extends Thread
{
    private int i ;
    // 重寫run方法，run方法的方法體就是線程執(zhí)行體
    public void run()
    {
        for ( ; i < 100 ; i++ )
        {
            // 當(dāng)線程類繼承Thread類時，直接使用this即可獲取當(dāng)前線程
            // Thread對象的getName()返回當(dāng)前該線程的名字
            // 因此可以直接調(diào)用getName()方法返回當(dāng)前線程的名
            System.out.println(getName() +  " " + i);
        }
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        for (int i = 0; i < 100;  i++)
        {
            // 調(diào)用Thread的currentThread方法獲取當(dāng)前線程
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                +  " " + i);
            if (i == 20)
            {
                // 創(chuàng)建、并啟動第一條線程
                new FirstThread().start();
                // 創(chuàng)建、并啟動第二條線程
                new FirstThread().start();
            }
        }
    }
}

程序顯式地創(chuàng)建并啟動了2個線程，實際上程序有3個線程，即程序顯式創(chuàng)建的2個線程和主線程

Thread-0和Thread-1兩個線程輸出的i變量不連續(xù)。因為i變量是FirstThread的實例變量，而不是局部變量，程序每次創(chuàng)建一個FirstThread對象，所以Thread-0和Thread-1不共享該實例變量

進行多線程編程時，不要忘記Java程序運行時默認(rèn)的主線程，main()方法的方法體代表主線程的線程執(zhí)行體

Thread.currentThread()：currentThread()是Thread類的靜態(tài)方法，該方法總是返回當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對象

getName()：該方法是Thread類的實例方法，該方法返回調(diào)用該方法的線程名字

setName()：該方法設(shè)置線程的名字

默認(rèn)情況下，主線程的名字為main，用戶啟動的多個線程的名字依次被Thread-0、Thread-1、Thread-2、...、Thread-n等

使用繼承Thread類的方法來創(chuàng)建線程類時，多個線程之間無法共享線程類的實例變量

實現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建線程類步驟如下：

定義Runnable接口的實現(xiàn)類，并重寫該接口的run()方法，該run()方法的方法體同樣是該線程的線程執(zhí)行體

創(chuàng)建Runnable實現(xiàn)類的實例，并以此實現(xiàn)作為Thread的target來創(chuàng)建Thread對象，該對象才是線程的真正對象
Runnable對象僅僅作為Thread對象的target，Runnable實現(xiàn)類里包含的run()方法僅作為線程執(zhí)行體。實際的線程對象依然是Thread實例，只是該Thread線程負(fù)責(zé)執(zhí)行其target的run()方法

// 創(chuàng)建Runnable實現(xiàn)類的對象
ThreadTest tt = new ThreadTest();
// 以Runnable實現(xiàn)類的對象作為Thread的target來創(chuàng)建Thread對象，即線程對象
new Thread(tt);

調(diào)用該線程對象的start()方法來啟動線程

通過Thread獲取當(dāng)前線程對象比較簡單，直接通過this就可以，但是通過Runnable接口獲得當(dāng)前線程對象，則必須使用Thread.currentThread（）

// 通過實現(xiàn)Runnable接口來創(chuàng)建線程類
public class SecondThread implements Runnable
{
    private int i ;
    // run方法同樣是線程執(zhí)行體
    public void run()
    {
        for ( ; i < 100 ; i++ )
        {
            // 當(dāng)線程類實現(xiàn)Runnable接口時，
            // 如果想獲取當(dāng)前線程，只能用Thread.currentThread()方法。
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  " + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        for (int i = 0; i < 100;  i++)
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  " + i);
            if (i == 20)
            {
                SecondThread st = new SecondThread();
                // 通過new Thread(target, name)方法創(chuàng)建新線程
                new Thread(st , "新線程1").start();
                new Thread(st , "新線程2").start();
            }
        }
    }
}

采用Runnable接口的方式創(chuàng)建的多個線程可以共享線程類的實例變量。程序所創(chuàng)建的Runnable對象只是線程的target，所以多個線程可以共享同一個現(xiàn)場了（實際上應(yīng)該是線程的target類）的實例變量

Callable接口類似Runnable接口的增強版,提供了一個call()方法可以作為線程執(zhí)行體，call()比run()方法更強大

call()可以有返回值

call()方法可以聲明拋出異常

Callable接口并不是Runnable接口的子接口，所以Callable接口不能直接做為Thread的target。而且call()方法還有一個返回值——call()方法不是直接調(diào)用，是作為線程執(zhí)行體被調(diào)用的

Future接口來代表Callable接口里call()方法里的返回值，F(xiàn)uture接口提供了FutureTask實現(xiàn)類，該接口實現(xiàn)了Future接口，并實現(xiàn)了Runnable接口，可以作為Thread類的target

在Future接口里定義了如下幾個公共方法來控制它關(guān)聯(lián)的Callable任務(wù)：

boolean cancel(Boolean mayInterruptlfRunning)：試圖取消該Future里關(guān)聯(lián)的Callable任務(wù)

V get()：返回Callable任務(wù)里的call方法的返回值，調(diào)用該方法將導(dǎo)致線程阻塞，必須等到子線程結(jié)束才得到返回值

V get(long timeout, TimeUnit unit)：返回Callable任務(wù)里的call方法的返回值，該方法讓程序最多阻塞timeout和unit指定的時間。如果經(jīng)過指定時間后Callable任務(wù)依然沒有返回值，將會拋出TimeoutException

boolean isCancelled：如果在Callable任務(wù)正常完成前被取消，則返回true

boolean isDone：如果Callable任務(wù)已經(jīng)完成，則返回true

Callable接口有泛型限制，Callable接口里的泛型形參類型與call()方法返回值類型相同。而且Callable接口是函數(shù)式接口，因此可以使用Lambda表達(dá)式創(chuàng)建Callable對象

創(chuàng)建并啟動有返回值的線程步驟如下：

創(chuàng)建Callable接口的實現(xiàn)類，并實現(xiàn)call()方法，該call()方法作為線程的執(zhí)行體，且有返回值，再創(chuàng)建Callable實現(xiàn)類的實例。從Java8開始，可以直接使用Lambda表達(dá)式創(chuàng)建Callable對象

使用FutureTask類來包裝Callable對象，該FutureTask對象封裝了該Callable對象的call()方法的返回值

使用FutureTask對象作為Thread對象的target創(chuàng)建并啟動新線程

調(diào)用FutureTask對象的get()方法來獲得子線程執(zhí)行結(jié)束后的返回值

import java.util.concurrent.*;

public class ThirdThread
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // 創(chuàng)建Callable對象
        ThirdThread rt = new ThirdThread();
        // 先使用Lambda表達(dá)式創(chuàng)建Callable對象
        // 使用FutureTask來包裝Callable對象
        FutureTask task = new FutureTask((Callable)() -> {
            int i = 0;
            for ( ; i < 100 ; i++ )
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 的循環(huán)變量i的值：" + i);
            }
            // call()方法可以有返回值
            return i;
        });
        for (int i = 0 ; i < 100 ; i++)
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 的循環(huán)變量i的值：" + i);
            if (i == 20)
            {
                // 實質(zhì)還是以Callable對象來創(chuàng)建、并啟動線程
                new Thread(task , "有返回值的線程").start();
            }
        }
        try
        {
            // 獲取線程返回值
            System.out.println("子線程的返回值：" + task.get());
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

程序使用Lambda表達(dá)式直接創(chuàng)建Callable對象，這樣就無須先創(chuàng)建Callable實現(xiàn)類，再創(chuàng)建Callable對象

采用實現(xiàn)Runnable、Callable接口的方式創(chuàng)建多線程的優(yōu)缺點：

線程類只是實現(xiàn)了Runnable接口或Callable，還可以繼承其他類

在這種方式下，多個線程可以共享同一個target對象，所以非常適合多個相同線程來處理同一份資源的情況，從而可以將CPU，代碼和數(shù)據(jù)分開，形成清晰的模型，較好地體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮乃枷?/p>

劣勢是：編程稍稍復(fù)雜，如果需要訪問當(dāng)前線程，必須使用Thread.currentThread()方法

采用繼承Thread類的方式創(chuàng)建多線程的優(yōu)缺點：

劣勢是：因為線程類已經(jīng)繼承了Thread類，所以不能再繼承其他父類

優(yōu)勢是：編寫簡單，如果需要訪問當(dāng)前線程，無需使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可獲得當(dāng)前線程

當(dāng)線程被創(chuàng)建并啟動以后，它既不是一啟動就進入了執(zhí)行狀態(tài)，也不是一直處于執(zhí)行狀態(tài)。在線程的生命周期中，它要經(jīng)過新建(New)、就緒（Runnable）、運行（Running）、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)5種狀態(tài)

當(dāng)程序使用new關(guān)鍵字創(chuàng)建了一個線程之后，該線程就處于新建狀態(tài)，此時它和其他的Java對象一樣，僅僅由Java虛擬機為其分配內(nèi)存，并初始化其成員變量的值。此時的線程對象沒有表現(xiàn)出任何線程的動態(tài)特征，程序也不會執(zhí)行線程的線程執(zhí)行體

當(dāng)線程對象調(diào)用了start()方法之后，該線程處于就緒狀態(tài)。Java虛擬機會為其創(chuàng)建方法調(diào)用棧和程序計數(shù)器，處于這個狀態(tài)中的線程并沒有開始運行，只是表示該線程可以運行了。至于該線程何時開始運行，取決于JVM里線程調(diào)度器的調(diào)度

啟動線程使用start()方法，而不是run()方法。永遠(yuǎn)不要調(diào)用線程對象的run()方法。調(diào)用start()方法來啟動線程，系統(tǒng)會把該run()方法當(dāng)成線程執(zhí)行體來處理；但如果直按調(diào)用線程對象的run()方法，則run()方法立即就會被執(zhí)行，而且在run()方法返回之前其他線程無法并發(fā)執(zhí)行。也就是說，系統(tǒng)把線程對象當(dāng)成一個普通對象，而run()方法也是一個普通方法，而不是線程執(zhí)行體

public class InvokeRun extends Thread
{
    private int i ;
    // 重寫run方法，run方法的方法體就是線程執(zhí)行體
    public void run()
    {
        for ( ; i < 100 ; i++ )
        {
            // 直接調(diào)用run方法時，Thread的this.getName返回的是該對象名字，
            // 而不是當(dāng)前線程的名字。
            // 使用Thread.currentThread().getName()總是獲取當(dāng)前線程名字
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +  " " + i);   // ①
        }
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        for (int i = 0; i < 100;  i++)
        {
            // 調(diào)用Thread的currentThread方法獲取當(dāng)前線程
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +  " " + i);
            if (i == 20)
            {
                // 直接調(diào)用線程對象的run方法，
                // 系統(tǒng)會把線程對象當(dāng)成普通對象，run方法當(dāng)成普通方法，
                // 所以下面兩行代碼并不會啟動兩條線程，而是依次執(zhí)行兩個run方法
                new InvokeRun().run();
                new InvokeRun().run();
            }
        }
    }
}

程序運行結(jié)果是整個程序只有一個線程：主線程。如果直接調(diào)用線程對象的run()方法，則run()方法里不能直接通過getName()方法來獲得當(dāng)前執(zhí)行線程的名字，而是需要Thread.currentThread()方法先獲得當(dāng)前線程，再調(diào)用線程對象的getName()方法來獲得線程名字

只能對處于新建狀態(tài)的線程調(diào)用start()方法，否則將引發(fā)IllegaIThreadStateExccption異常

調(diào)用線程對象的start()方法之后，該線程立即進入就緒狀態(tài)——就緒狀態(tài)相當(dāng)于"等待執(zhí)行"，但該線程并未真正進入運行狀態(tài)。如果希望調(diào)用子線程的start()方法后子線程立即開始執(zhí)行，程序可以使用Thread.slepp(1)來讓當(dāng)前運行的線程(主線程)睡眠1毫秒，因為在這1毫秒內(nèi)CPU不會空閑，它回去執(zhí)行另一個處于就緒狀態(tài)的線程，這樣就可以讓子線程立即開始執(zhí)行

當(dāng)發(fā)生如下情況時，線程將會進入阻塞狀態(tài)

線程調(diào)用sleep()方法主動放棄所占用的處理器資源

線程調(diào)用了一個阻塞式IO方法，在該方法返回之前，該線程被阻塞

線程試圖獲得一個同步監(jiān)視器，但該同步監(jiān)視器正被其他線程所持有

線程在等待某個通知（notify）

程序調(diào)用了線程的suspend()方法將該線程掛起。但這個方法容易導(dǎo)致死鎖，所以應(yīng)該盡量避免使用該方法

當(dāng)前正在執(zhí)行的線程被阻塞之后，其他線程就可以獲得執(zhí)行的機會。被阻塞的線程會在合適的時候重新進入就緒狀態(tài)，注意是就緒狀態(tài)而不是運行狀態(tài)。也就是說，被阻塞線程的阻塞解除后，必須重新等待線程調(diào)度器再次調(diào)度它

當(dāng)發(fā)生如下特定情況時可以解除上述阻塞，該讓線程重新進入就緒狀態(tài)：

調(diào)用sleep()方法的線程經(jīng)過了指定時間

線程調(diào)用的阻塞式IO方法已經(jīng)返回

線程成功地獲得了試圖取得的同步監(jiān)視器

線程正在等待某個通知時，其他線程發(fā)出了個通知

處于掛起狀態(tài)的線程被調(diào)甩了resdme()恢復(fù)方法

線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

線程從阻塞狀態(tài)只能進入就緒狀態(tài)，無法直接進入運行狀態(tài)。而就緒和運行狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換通常不受程序控制，而是由系統(tǒng)線程調(diào)度所決定。當(dāng)處于就緒狀態(tài)的線程獲得處理器資源時，該線程進入運行狀態(tài)；當(dāng)處于運行狀態(tài)的線程失去處理器資源時，該線程進入就緒狀態(tài)。但有一個方法例外，調(diào)用yield()方法可以讓運行狀態(tài)的線程轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)

線程會以如下3種方式結(jié)束，結(jié)束后就處于死亡狀態(tài)：

run()或call()方法執(zhí)行完成，線程正常結(jié)束

線程拋出一個未捕獲的Exception或Error

直接調(diào)用該線程stop()方法來結(jié)束該線程——該方法容易導(dǎo)致死鎖，通常不推薦使用

當(dāng)主線程結(jié)束時，其他線程不受任何影響，并不會隨之結(jié)束。一旦子線程啟動起來后，它就擁有和主線程相同的地位，它不會受主線程的影響

為了測試某個線程是否已經(jīng)死亡，可以調(diào)用線程對象的isAlive()方法，當(dāng)線程處于就緒、運行、阻塞三種狀態(tài)時，該方法將返回true；當(dāng)線程處于新建、死亡狀態(tài)時，該方法將返回false

不要試圖對一個已經(jīng)死亡的線程調(diào)用start()方法使它重新啟動，死亡就是死亡，該線程將不可再次作為線程執(zhí)行。如下程序嘗試對處于死亡狀態(tài)的線程再次調(diào)用start()方法，將引發(fā)IllegaIThreadStateException異常，這表明處于死亡狀態(tài)的線程無法再次運行了

public class StartDead extends Thread
{
    private int i ;
    // 重寫run方法，run方法的方法體就是線程執(zhí)行體
    public void run()
    {
        for ( ; i < 100 ; i++ )
        {
            System.out.println(getName() +  " " + i);
        }
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        // 創(chuàng)建線程對象
        StartDead sd = new StartDead();
        for (int i = 0; i < 300;  i++)
        {
            // 調(diào)用Thread的currentThread方法獲取當(dāng)前線程
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +  " " + i);
            if (i == 20)
            {
                // 啟動線程
                sd.start();
                // 判斷啟動后線程的isAlive()值，輸出true
                System.out.println(sd.isAlive());
    

    }
        // 只有當(dāng)線程處于新建、死亡兩種狀態(tài)時isAlive()方法返回false。
        // 當(dāng)i > 20，則該線程肯定已經(jīng)啟動過了，如果sd.isAlive()為假時，
        // 那只能是死亡狀態(tài)了。
        if (i > 20 && !sd.isAlive())

        {
            // 試圖再次啟動該線程
            sd.start();
        }
    }
}

}

Thread提供了讓一個線程等待另一個線程完成的方法——join()方法。當(dāng)在某個程序執(zhí)行流中調(diào)用其他線程的join()方法時，調(diào)用線程將被阻塞，直到被join()方法加入的join線程執(zhí)行完為止

join()方法通常由使用線程的程序調(diào)用，以將大問題劃分成許多小問題，每個小問題分配一個線程。當(dāng)所有的小問題都得到處理后，再調(diào)用主線程來進一步操作

public class JoinThread extends Thread
{
    // 提供一個有參數(shù)的構(gòu)造器，用于設(shè)置該線程的名字
    public JoinThread(String name)
    {
        super(name);
    }
    // 重寫run()方法，定義線程執(zhí)行體
    public void run()
    {
        for (int i = 0; i < 100 ; i++ )
        {
            System.out.println(getName() + "  " + i);
        }
    }
    public static void main(String[] args)throws Exception
    {
        // 啟動子線程
        new JoinThread("新線程").start();
        for (int i = 0; i < 100 ; i++ )
        {
            if (i == 20)
            {
                JoinThread jt = new JoinThread("被Join的線程");
                jt.start();
                // main線程調(diào)用了jt線程的join()方法
                // main線程必須等jt執(zhí)行結(jié)束才會向下執(zhí)行
                jt.join();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                + "  " + i);
        }
    }
}

主方法開始時就啟動了名為“新線程”的子線程，該子線程將會和main線程并發(fā)執(zhí)行。當(dāng)主線程的循環(huán)變量i等于20時，啟動了名為“被Join的線程”的線程，該線程不會和main線程并發(fā)執(zhí)行，main線程必須等該線程執(zhí)行結(jié)束后才可以向下執(zhí)行。在名為“被Join的線程”的線程執(zhí)行時，實際上只有2個子線程并發(fā)執(zhí)行，而主線程處于等待狀態(tài)

join()方法有如下三種重載形式：

join()：等待被join的線程執(zhí)行完成

join(long millis)：等待被join的線程的時間最長為millis毫秒。如果在millis毫秒內(nèi)被join的線程還沒有執(zhí)行結(jié)束，則不再等待

join(long millis, int nanos)：等待被join的線程的時間最長為millis毫秒加nanos毫微秒

后臺線程：在后臺運行的，它的任務(wù)是為其他的線程提供服務(wù)，這種線程被稱為“后臺線程(Daemon Thread)”，又稱為“守護線程”或“精靈線程”。JVM的垃圾回收線程就是典型的后臺線程

后臺線程有個特征：如果所有的前臺線程都死亡，后臺線程會自動死亡

調(diào)用Thread對象的setDaemon(true)方法可將指定線程設(shè)置成后臺線程

以下程序?qū)?zhí)行線程設(shè)置成后臺線程，可以看到當(dāng)所有的前臺線程死亡時，后臺線程隨之死亡。當(dāng)整個虛擬機中只剩下后臺線程時，程序就沒有繼續(xù)運行的必要了，所以虛擬機也退出

public class DaemonThread extends Thread
{
    // 定義后臺線程的線程執(zhí)行體與普通線程沒有任何區(qū)別
    public void run()
    {
        for (int i = 0; i < 1000 ; i++ )
        {
            System.out.println(getName() + "  " + i);
        }
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        DaemonThread t = new DaemonThread();
        // 將此線程設(shè)置成后臺線程
        t.setDaemon(true);
        // 啟動后臺線程
        t.start();
        for (int i = 0 ; i < 10 ; i++ )
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  " + i);
        }
        // -----程序執(zhí)行到此處，前臺線程（main線程）結(jié)束------
        // 后臺線程也應(yīng)該隨之結(jié)束
    }
}

先將t設(shè)置成后臺線程，然后啟動該線程，本來該線程應(yīng)該執(zhí)行到i等于999時才會結(jié)束，但運行程序時不難發(fā)現(xiàn)該后臺線程無法運行到999，因為主線程（程序中唯一的前臺線程）運行結(jié)束后，JVM主動退出，因此后臺線程也就結(jié)束

Thread類提供一個isDaemon()方法，用來判斷指定線程是否為后臺線程

前臺線程創(chuàng)建的子線程默認(rèn)就是前臺線程，后臺線程創(chuàng)建的子線程默認(rèn)是后臺線程

前臺線程死亡后，JVM會通知后臺線程死亡，但從它接收指令到做出響應(yīng)，需要一定時間。而且要將某個線程設(shè)置為后臺線程，必須在該線程啟動之前設(shè)置，也就是說，setDaemon(true)必須在start()方法之前調(diào)用，否則會引發(fā)IllegalThreadStateException異常

如果需要讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線程暫停一段時間，并進入阻塞狀態(tài)，則可以通過調(diào)用Thread類的靜態(tài)sleep()方法來實現(xiàn)。sleep()方法有兩種重載形式

static void sleep(long millis)：讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線程暫停millis毫秒，并進入阻塞狀態(tài)，該方法受到系統(tǒng)計時器和線程調(diào)度器的精度與準(zhǔn)確度的影響

static void sleep(long millis, int nanos)：讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線程暫停millis毫秒加nanos毫微秒，并進入阻塞狀態(tài)，該方法受到系統(tǒng)計時器和線程調(diào)度器的精度與準(zhǔn)確度影響（不建議）

當(dāng)當(dāng)前線程調(diào)用sleep()方法進入阻塞狀態(tài)后，在其睡眠時間內(nèi)，該線程不會獲得執(zhí)行的機會，即使系統(tǒng)中沒有其他可執(zhí)行的線程，處于sleep()的線程也不會執(zhí)行，因此sleep()方法常用來暫停程序的執(zhí)行

import java.util.*;
public class SleepTest
{
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        for (int i = 0; i < 10 ; i++ )
        {
            System.out.println("當(dāng)前時間: " + new Date());
            // 調(diào)用sleep方法讓當(dāng)前線程暫停1s。
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

它可以讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線程暫停，但不會阻塞該線程，它只是將該線程轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)。yield()只是讓當(dāng)前線程暫停一下，讓系統(tǒng)的線程調(diào)度器重新調(diào)度一次，完全可能的情況是：當(dāng)某個線程調(diào)用了yield()方法暫停之后，線程調(diào)度器又將其調(diào)度出來重新執(zhí)行

實際上，當(dāng)某個線程調(diào)用yield()方法暫停之后，只要優(yōu)先級與當(dāng)前線程相同，或者優(yōu)先級比當(dāng)前線程更高的處于就緒狀態(tài)的線程才會獲得執(zhí)行的機會

public class YieldTest extends Thread
{
    public YieldTest(String name)
    {
        super(name);
    }
    // 定義run方法作為線程執(zhí)行體
    public void run()
    {
        for (int i = 0; i < 50 ; i++ )
        {
            System.out.println(getName() + "  " + i);
            // 當(dāng)i等于20時，使用yield方法讓當(dāng)前線程讓步
            if (i == 20)
            {
                Thread.yield();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args)throws Exception
    {
        // 啟動兩條并發(fā)線程
        YieldTest yt1 = new YieldTest("高級");
        // 將ty1線程設(shè)置成最高優(yōu)先級
        yt1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        yt1.start();
        YieldTest yt2 = new YieldTest("低級");
        // 將yt2線程設(shè)置成最低優(yōu)先級
        yt2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        yt2.start();
    }
}

關(guān)于sleep()方法和yield()方法的區(qū)別如下：

sleep()方法暫停當(dāng)前線程后，會給其他線程執(zhí)行機會，不會理會其他線程的優(yōu)先級；但yield()方法只會給優(yōu)先級相同，或優(yōu)先級更高的線程執(zhí)行機會

sleep()方法會將線程轉(zhuǎn)入阻塞狀態(tài)，直到經(jīng)過阻塞時間才會轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)；而yield()方法不會將線程轉(zhuǎn)入阻塞狀態(tài)，它只是強制當(dāng)前線程進入就緒狀態(tài)。因此完全有可能某個線程調(diào)用yield()方法暫停之后，立即再次獲得處理器資源被執(zhí)行

sleep()方法聲明拋出了InterruptedException異常，所以調(diào)用sleep()方法時要么捕捉該異常，要么顯式聲明拋出該異常；而yield()方法則沒有聲明拋出任何異常

sleep()方法比yield()方法有更好的可移植性，通常不建議使用yield()方法來控制并發(fā)線程的執(zhí)行

每個線程默認(rèn)的優(yōu)先級都與創(chuàng)建它的父線程的優(yōu)先級相同，在默認(rèn)情況下，main線程具有普通優(yōu)先級，由main線程創(chuàng)建的子線程也具有普通優(yōu)先級

Thread類提供了setPriority(int newPriority)、getPriority()方法來設(shè)置和返回指定線程的優(yōu)先級，其中setPriority()方法的參數(shù)可以是一個整數(shù)，范圍是1~10之間，也可以使用Thread類的如下三個靜態(tài)常量：

MAX_PRIORITY：其值是10

MIN_PRIORITY：其值是1

NORM_PRIORITY：其值是5

public class PriorityTest extends Thread
{
    // 定義一個有參數(shù)的構(gòu)造器，用于創(chuàng)建線程時指定name
    public PriorityTest(String name)
    {
        super(name);
    }
    public void run()
    {
        for (int i = 0 ; i < 50 ; i++ )
        {
            System.out.println(getName() +  ",其優(yōu)先級是：" + getPriority() + ",循環(huán)變量的值為:" + i);
        }
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        // 改變主線程的優(yōu)先級
        Thread.currentThread().setPriority(6);
        for (int i = 0 ; i < 30 ; i++ )
        {
            if (i == 10)
            {
                PriorityTest low  = new PriorityTest("低級");
                low.start();
                System.out.println("創(chuàng)建之初的優(yōu)先級:" + low.getPriority());
                // 設(shè)置該線程為最低優(yōu)先級
                low.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
            }
            if (i == 20)
            {
                PriorityTest high = new PriorityTest("高級");
                high.start();
                System.out.println("創(chuàng)建之初的優(yōu)先級:" + high.getPriority());
                // 設(shè)置該線程為最高優(yōu)先級
                high.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
            }
        }
    }
}

Java的多線程支持引入了同步監(jiān)視器來解決這個問題，使用同步監(jiān)視器的通用方法就是同步代碼塊。同步代碼塊的語法格式如下：

synchronized(obj)
{
    ...
    //此處的代碼就是同步代碼塊
}

其中，obj是一個同步監(jiān)視器，上面代碼的含義是：線程開始執(zhí)行同步代碼塊之前，必須先獲得對同步監(jiān)視器的鎖定

任何時刻只能有一個線程可以獲得對同步監(jiān)視器的鎖定，當(dāng)同步代碼執(zhí)行完成后，該線程會釋放對該同步監(jiān)視器的鎖定

同步監(jiān)視器的目的：阻止兩個線程對同一個共享資源進行并發(fā)訪問，因此通常推薦使用可能被并發(fā)訪問的共享資源充當(dāng)同步監(jiān)視器

public class DrawThread extends Thread
{
    // 模擬用戶賬戶
    private Account account;
    // 當(dāng)前取錢線程所希望取的錢數(shù)
    private double drawAmount;
    public DrawThread(String name, Account account, double drawAmount)
    {
        super(name);
        this.account = account;
        this.drawAmount = drawAmount;
    }
    // 當(dāng)多條線程修改同一個共享數(shù)據(jù)時，將涉及數(shù)據(jù)安全問題。
    public void run()
    {
        // 使用account作為同步監(jiān)視器，任何線程進入下面同步代碼塊之前
        // 必須先獲得對account賬戶的鎖定——其他線程無法獲得鎖，也就無法修改它
        // 這種做法符合：“加鎖→修改→釋放鎖”的邏輯
        synchronized (account) 
        {
            // 賬戶余額大于取錢數(shù)目
            if (account.getBalance() >= drawAmount)
            {
                // 吐出鈔票
                System.out.println(getName() + "取錢成功！吐出鈔票:" + drawAmount);
                try
                {
                    Thread.sleep(1);
                }
                catch (InterruptedException ex)
                {
                    ex.printStackTrace();
                }
                // 修改余額
                account.setBalance(account.getBalance() - drawAmount);
                System.out.println("	余額為: " + account.getBalance());
            }
            else
            {
                System.out.println(getName() + "取錢失?。∮囝~不足！");
            }
        }
        // 同步代碼塊結(jié)束，該線程釋放同步鎖
    }
}

使用synchronize將run()方法里的方法體修改成同步代碼塊，該同步代碼塊的同步監(jiān)視器是account對象，該做法符合“加鎖→修改→釋放鎖”的邏輯，任何線程在修改指定資源之前，首先對該資源加鎖，在加鎖期間其他線程無法修改該資源，當(dāng)該線程修改完成后，該線程釋放對該資源的鎖定。通過這種方式就可以保證并發(fā)線程在任何一個時刻只有一條線程可以進入修改共享資源的代碼區(qū)（也稱為臨界區(qū)），所以同一個時刻最多只有一條線程處于臨界區(qū)內(nèi)，從而保證了線程的安全

同步方法：使用synchronized關(guān)鍵字來修飾的某個方法。對于同步方法而言，無需顯式指定同步監(jiān)視器，同步方法的同步監(jiān)視器是this，也就是該對象本身

通過使用同步方法可以非常方便地將某類變成線程安全的類，線程安全的類具有如下特性：

該類的對象可以被多個線程安全的訪問

每個線程調(diào)用該對象的任何方法之后都將得到正確的結(jié)果

每個線程調(diào)用該對象的任何方法之后，該對象狀態(tài)依然保持合理狀態(tài)

public class Account
{
    // 封裝賬戶編號、賬戶余額兩個成員變量
    private String accountNo;
    private double balance;
    public Account(){}
    // 構(gòu)造器
    public Account(String accountNo , double balance)
    {
        this.accountNo = accountNo;
        this.balance = balance;
    }

    // accountNo的setter和getter方法
    public void setAccountNo(String accountNo)
    {
        this.accountNo = accountNo;
    }
    public String getAccountNo()
    {
        return this.accountNo;
    }
    // 因此賬戶余額不允許隨便修改，所以只為balance提供getter方法，
    public double getBalance()
    {
        return this.balance;
    }

    // 提供一個線程安全draw()方法來完成取錢操作
    public synchronized void draw(double drawAmount)
    {
        // 賬戶余額大于取錢數(shù)目
        if (balance >= drawAmount)
        {
            // 吐出鈔票
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                + "取錢成功！吐出鈔票:" + drawAmount);
            try
            {
                Thread.sleep(1);
            }
            catch (InterruptedException ex)
            {
                ex.printStackTrace();
            }
            // 修改余額
            balance -= drawAmount;
            System.out.println("	余額為: " + balance);
        }
        else
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                + "取錢失??！余額不足！");
        }
    }

    // 下面兩個方法根據(jù)accountNo來重寫hashCode()和equals()方法
    public int hashCode()
    {
        return accountNo.hashCode();
    }
    public boolean equals(Object obj)
    {
        if(this == obj)
            return true;
        if (obj !=null
            && obj.getClass() == Account.class)
        {
            Account target = (Account)obj;
            return target.getAccountNo().equals(accountNo);
        }
        return false;
    }
}

以上程序中增加了一個代表取錢操作的draw方法，并使用了synchronized關(guān)鍵字修飾了該方法，把該方法變成同步方法。同步方法的同步監(jiān)視器是this，因此對于同一個Account賬戶來說，任何時刻只能有一條線程獲得對Account對象的鎖定，然后進入draw方法執(zhí)行取錢操作——這樣也可以保證多條線程并發(fā)存錢的線程安全

synchronized關(guān)鍵字可以修飾方法，可以修飾代碼塊，但不能修飾構(gòu)造方法、成員變量等

在面向?qū)ο罄镉幸环N流行的設(shè)計方式：Domain Driven Design（即領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計，簡稱DDO），這種方式認(rèn)為每個類都應(yīng)該是完備的領(lǐng)域?qū)ο?，例如Account它代表用戶賬戶，它應(yīng)該提供賬戶的相關(guān)方法，例如通過draw()方法來執(zhí)行取錢操作，而不是直接將setBalance()方法暴露出來任人操作，這樣才可以更好地保證Account對象的完整性和一致性?？勺冾惖木€程安全是以降低程序的運行效率作為代價的，為了減少線程安全所帶來的負(fù)面影響，程序可以采取如下策略：

不要對線程安全類的所有方法都進行同步，只對那些會改變競爭資源（競爭資源也就是共享資源）的方法進行同步，例如上面的Account類中accountNo屬性就無需同步，所以程序只對draw方法進行同步控制、

如果可變類有兩種運行環(huán)境：單線程環(huán)境和多線程環(huán)境，則應(yīng)該為該可變類提供兩種版本：線程不安全版本和線程安全版本。在單線程環(huán)境中使用線程不安全版本以保證性能，在多線程環(huán)境中使用線程安全版本

任何線程進入同步代碼塊、同步方法之前，必須先獲得對同步監(jiān)視器的鎖定，那么何時會釋放對同步監(jiān)視器的鎖定呢？程序無法顯式釋放對同步監(jiān)視器的鎖定，線程會在如下幾種情況下釋放對同步監(jiān)視器的鎖定：

當(dāng)前線程的同步方法、同步代碼塊執(zhí)行結(jié)束，當(dāng)前線程即釋放同步監(jiān)視器

當(dāng)線程在同步代碼塊、同步方法中遇到break、return終止了該代碼塊、該方法的繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)前線程將會釋放同步監(jiān)視器

當(dāng)線程在同步代碼塊、同步方法中出現(xiàn)了未處理的Error或Exception，導(dǎo)致了該代碼塊、該方法異常結(jié)束時，當(dāng)前線程將會釋放同步監(jiān)視器

當(dāng)線程執(zhí)行同步代碼塊或同步方法時，程序執(zhí)行了同步監(jiān)視器對象的wait()方法，則當(dāng)前線程暫停，并釋放同步監(jiān)視器

在下面的情況下，線程不會釋放同步監(jiān)視器：

線程執(zhí)行同步代碼塊或同步方法時，程序調(diào)用Thread.sleep()、Thread.yield()方法來暫停當(dāng)前線程的執(zhí)行，當(dāng)前線程不會釋放同步監(jiān)視器

線程執(zhí)行同步代碼塊時，其他線程調(diào)用了該線程的suspend()方法將該線程掛起，該線程不會釋放同步監(jiān)視器。當(dāng)然，應(yīng)該盡量避免使用suspend()和resume()方法來控制線程

Java5提供了功能更強大的線程同步機制——通過顯式定義同步鎖對象來實現(xiàn)同步，在這種機制下，同步鎖由Lock對象充當(dāng)

Lock是控制多個線程對共享資源進行訪問的工具。鎖提供了對共享資源的獨占訪問，每次只能有一個線程對Lock對象加鎖，線程開始訪問共享資源之前應(yīng)該首先獲Lock對象

某些鎖可能允許對共享資源并發(fā)訪問，如ReadWriteLock(讀寫鎖)，Lock、ReadWriteLock是Java5提供的兩個根接口，并為Lock提供了ReentrantLock（可重入鎖）實現(xiàn)類，為ReadWriteLock提供了ReentrantReadWriteLock實現(xiàn)類

Java8之后新增了新型的StampedLock。它在大多數(shù)場景中可以替代傳統(tǒng)的ReentrantReadWriteLock。為讀寫操作提供三種鎖模式：Writing、ReadingOptimistic、Reading

在實現(xiàn)線程安全的控制中，比較常用的是ReadWriteLock（可重入鎖）。使用該Lock對象可以顯式地加鎖、釋放鎖，示例如下：

class LockTest
{
    // 定義鎖對象
    private final ReadWriteLock lock = new ReadWriteLock();
    // ...
    // 定義需要保證線程安全的方法
    public void m()
    {
        // 加鎖
        lock.lock();
        try
        {
            // 需要保證線程安全的代碼
            // ... method body
        }
        // 使用finally塊來保證釋放鎖
        finally
        {
            lock.unlock();
        }
    }
}

通常建議使用finally塊來確保在必要時釋放鎖

使用Lock時顯式使用Lock對象作為同步鎖，而使用同步方法時系統(tǒng)隱式使用當(dāng)前對象作為同步監(jiān)視器，都符合“加鎖——修改——釋放鎖”的操作模式

同步方法和同步代碼塊使用與競爭資源相關(guān)的，隱式的同步監(jiān)視器，并且強制要求加鎖和釋放鎖要出現(xiàn)在同一個塊結(jié)構(gòu)中，而且當(dāng)獲取了多個鎖時，它們必須以相反的順序釋放，且必須在所有鎖被獲取時相同的范圍內(nèi)釋放鎖

Lock提供了同步方法和同步代碼塊沒有的功能，包括用于非塊結(jié)構(gòu)的tryLock方法，以及試圖獲取可中斷鎖的lockInterruptibly()方法，還有獲取超時失效所的tryLock(long, TimeUnit)方法

ReentrantLock鎖具有重入性，也就是線程可以對已經(jīng)加鎖的ReentrantLock鎖再次加鎖，ReentrantLock會維持一個計數(shù)器來跟蹤Lock方法的嵌套調(diào)用，線程在每次lock()加鎖后，必須顯式調(diào)用unLock()來釋放鎖，所一段被鎖保護的代碼可以調(diào)用另一個被相同鎖保護的方法

當(dāng)兩個線程相互等待對方釋放同步監(jiān)視器時就會發(fā)生死鎖。一旦出現(xiàn)死鎖，整個程序既不會發(fā)生任何異常，也不會給出任何提示，只是所有線程處于阻塞狀態(tài)，無法繼續(xù)

class A
{
    public synchronized void foo( B b )
    {
        System.out.println("當(dāng)前線程名: " + Thread.currentThread().getName() + " 進入了A實例的foo()方法" );     // ①
        try
        {
            Thread.sleep(200);
        }
        catch (InterruptedException ex)
        {
            ex.printStackTrace();
        }
        System.out.println("當(dāng)前線程名: " + Thread.currentThread().getName() + " 企圖調(diào)用B實例的last()方法");    // ③
        b.last();
    }
    public synchronized void last()
    {
        System.out.println("進入了A類的last()方法內(nèi)部");
    }
}
class B
{
    public synchronized void bar( A a )
    {
        System.out.println("當(dāng)前線程名: " + Thread.currentThread().getName() + " 進入了B實例的bar()方法" );   // ②
        try
        {
            Thread.sleep(200);
        }
        catch (InterruptedException ex)
        {
            ex.printStackTrace();
        }
        System.out.println("當(dāng)前線程名: " + Thread.currentThread().getName() + " 企圖調(diào)用A實例的last()方法");  // ④
        a.last();
    }
    public synchronized void last()
    {
        System.out.println("進入了B類的last()方法內(nèi)部");
    }
}
public class DeadLock implements Runnable
{
    A a = new A();
    B b = new B();
    public void init()
    {
        Thread.currentThread().setName("主線程");
        // 調(diào)用a對象的foo方法
        a.foo(b);
        System.out.println("進入了主線程之后");
    }
    public void run()
    {
        Thread.currentThread().setName("副線程");
        // 調(diào)用b對象的bar方法
        b.bar(a);
        System.out.println("進入了副線程之后");
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        DeadLock dl = new DeadLock();
        // 以dl為target啟動新線程
        new Thread(dl).start();
        // 調(diào)用init()方法
        dl.init();
    }
}

由圖可知，程序既無法向下執(zhí)行，也不會拋出任何異常，就一直“僵著”。因為A、B對象的方法都是同步方法，A、B對象都是同步鎖。程序中兩個線程執(zhí)行，一個線程的線程執(zhí)行體是DeadLock類的run()方法，另一個線程的線程執(zhí)行體是DeadLock的init()方法(主線程調(diào)用了init()方法)。其中run()方法讓B對象調(diào)用bar()方法，而init()方法讓A對象調(diào)用foo()方法

如圖所示，init()方法先執(zhí)行，調(diào)用了A對象的foo()方法，進入foo()方法之前，該線程對A對象加鎖——當(dāng)程序執(zhí)行到①代碼時，主線程暫停200ms

CPU切換到執(zhí)行另一個線程，讓B對象執(zhí)行bar()方法，所以看到副線程開始執(zhí)行B實例的bar()方法，進入bar()方法之前，對B對象加鎖——當(dāng)程序執(zhí)行到②代碼時，副線程也暫停200ms

接下來主線程會先醒過來，繼續(xù)向下執(zhí)行，直到③代碼處希望調(diào)用B對象的last()方法——執(zhí)行該方法之前必須先對B對象加鎖，但此時副線程正保持著B對象的鎖，所以主線程阻塞

接下來副線程應(yīng)該醒過來了，繼續(xù)向下執(zhí)行，直到④代碼處希望調(diào)用A對象的last()方法——————執(zhí)行此方法之前必須先對A對象加鎖，但此時主線程沒有釋放對A對象的鎖——至此，就出現(xiàn)了主線程保持著A對象的鎖，等待B對象加鎖，而副線程保持著B對象的鎖，等待著A對象的鎖，等待對A對象加鎖，兩個線程互相等待對方先釋放，所以就出現(xiàn)了死鎖