感觉自己java基础知识学的太差，记录一下自己学习 深入浅出多线程 的笔记。
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【FlowUs 息流】
1.进程和线程基本概念
进程产生的背景： 最初计算机只能输入一次指令然后执行一次，效率较低。后来有了批处理系统，用户可以将一串的指令交给计算机，由计算机依次处理。但是还是串行处理，随程序的阻塞而阻塞。
为了解决这个问题，出现了进程的概念：指正在运行的一个程序或应用程序，内存中可以存在多个进程。CPU采用时间片轮转的方式运行进程。 每个进程的时间片结束后，把CPU分配给下一个进程，假如当前进程任务没结束，则保存当前进程的信息，等待下一次分配；
然而，人们并不满足于此。如果一个进程包含多个子任务，进程也只能逐个执行，效率不高。
那么能不能让这些子任务同时执行呢？于是人们又提出了线程的概念，那么能不能让这些子任务同时执行呢？于是人们又提出了线程的概念，让一个线程执行一个子任务，这样一个进程就包含了多个线程，每个线程负责一个单独的子任务。
例如： 一个下载软件可以使用多个线程同时下载多个文件，从而大大缩短下载时间。
线程和进程：
2. Thread类和Runnable接口
自定义Thread类：
public class Demo {
public static class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("MyThread");
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread myThread = new MyThread();
myThread.start();
}
}-
start()方法后，该线程才算启动 - 调用了start()方法后，虚拟机会创建一个线程，然后等到这个线程第一次得到时间片时再调用run()方法。
- 第二次调用start()方法会抛出IllegalThreadStateException异常。、
Thread 类是一个 Runnable 接口的实现类。
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}Runnable接口只有一个 run 方法， 并且有 @FunctionalInterface 注解。意思是：函数式接口, 接口里面只能有一个抽象方法
说明我们可以使用 Lambda 表达式
public static void main(String[] args) {
new Thread(new MyThread()).start();
// Java 8 函数式编程，可以省略MyThread类
new Thread(() -> {
System.out.println("Java 8 匿名内部类");
}).start();
}2.1 线程优先级
- 每个Java程序都有一个默认的主线程，就是通过JVM启动的第一个线程main线程。
- Java中线程优先级可以指定，范围是1~10。Java默认的线程优先级为5，
- Java中的优先级来说不是特别的可靠，Java程序中对线程所设置的优先级只是给操作系统一个建议，操作系统不一定会采纳。而真正的调用顺序，是由操作系统的线程调度算法决定的。
例如我们可以使用如下的代码测试一下：
public static class T1 extends Thread {
@Override
public void run() {
super.run();
System.out.println(String.format("当前执行的线程是：%s，优先级：%d",
Thread.currentThread().getName(),
Thread.currentThread().getPriority()));
}
}
@Test
void contextLoads() throws ExecutionException, InterruptedException {
IntStream.range(1, 10).forEach(i -> {
Thread thread = new Thread(new T1());
thread.setPriority(i);
thread.start();
});
}可以看到不完全按照优先级来， 但是大致差不多。
3. 线程组(ThreadGroup)
Java中用ThreadGroup来表示线程组，我们可以使用线程组对线程进行批量控制。
ThreadGroup是一个标准的向下引用的树状结构。
顶层的 ThreadGroup 被称为系统线程组（system thread group），由 JVM 运行时创建并拥有它。
除了系统线程组外，每个 ThreadGroup 对象都有一个父 ThreadGroup ，即直接包含它的那个 ThreadGroup 。
为什么这么设计呢？
节省资源：根据树形结构，可以很容易递归回收该 ThreadGroup 中的线程或线程组，避免了内存泄漏和资源浪费等问题。
确保线程安全：通过 ThreadGroup 可以限制某些线程的运行权限，比如可以设置特定的权限来防止线程意外获得系统特权，确保线程不会危及系统安全。可以通过重写 ThreadGroup 的 checkAccess 方法来实现限制某些线程的运行权限。
方便监控和调试：通过 ThreadGroup 可以方便地查看和操纵整个线程组中的所有线程，从而便于进行监控和调试。
例如通过下面的方法就可以获取当前线程组运行的所有线程：
IntStream.range(1, 10).forEach(i -> {
Thread thread = new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
});
thread.start();
});
ThreadGroup threadGroup = Thread.currentThread().getThreadGroup();
Thread[] threads = new Thread[threadGroup.activeCount()];
threadGroup.enumerate(threads);结果： 
4. Java线程的状态
在现在的操作系统中，线程是被视为轻量级进程的，所以操作系统线程的状态其实和操作系统进程的状态比较相似的。
4.1 Java线程的6个状态
// Thread.State 源码
public enum State {
NEW,
RUNNABLE,
BLOCKED,
WAITING,
TIMED_WAITING,
TERMINATED;
}4.1.1 NEW
文档中含义为： Thread state for a thread which has not yet started. 表示尚未启动的线程
Thread thread = new Thread(() -> {});
System.out.println(thread.getState()); // 输出 NEW 现在有两个问题：
- 反复调用同一个线程的start()方法是否可行？
- 假如一个线程执行完毕（此时处于TERMINATED状态），再次调用这个线程的start()方法是否可行？
从源码分析：
public synchronized void start() {
if (threadStatus != 0)
throw new IllegalThreadStateException();
group.add(this);
boolean started = false;
try {
start0();
started = true;
} finally {
try {
if (!started) {
group.threadStartFailed(this);
}
} catch (Throwable ignore) {
/* do nothing. If start0 threw a Throwable then
it will be passed up the call stack */
}
}
}从start0()看不出任何对state的操作。 我们只能从threadStatus 入手
可以看到 threadStatus 的变量。如果它不等于0，调用start()会直接抛出异常的。
下面用代码测试一下：
@Test
public void testStartMethod() {
Thread thread = new Thread(() -> {}, "myThread");
thread.start(); // 第一次调用
thread.start(); // 第二次调用
}第一次：
第二次：
而前面说到：如果它不等于0，调用start()会直接抛出异常的。故答案是否，不能start两次
那第二个问题： 假如一个线程执行完毕（此时处于 TERMINATED 状态），再次调用这个线程的start()方法是否可行？
从获取线程状态源码分析：
// 返回线程的状态
public State getState() {
// get current thread state
return sun.misc.VM.toThreadState(threadStatus);
}
public static Thread.State toThreadState(int var0) {
if ((var0 & 4) != 0) {
return State.RUNNABLE;
} else if ((var0 & 1024) != 0) {
return State.BLOCKED;
} else if ((var0 & 16) != 0) {
return State.WAITING;
} else if ((var0 & 32) != 0) {
return State.TIMED_WAITING;
} else if ((var0 & 2) != 0) {
return State.TERMINATED;
} else {
return (var0 & 1) == 0 ? State.NEW : State.RUNNABLE;
}
}获取线程的状态是通过 toThreadState（int var0）函数获取的， 参数就是 threadStatus
通过 var0和 数字按位运算得到结果。
如果 (var0 & 4) != 0 成立，表示 var0 的第 3 位（从右往左数，从 0 开始计数）是 1，即表示线程状态为 RUNNABLE；如果 (var0 & 1024) != 0 成立，表示 var0 的第 11 位是 1，即表示线程状态为 BLOCKED。
回到刚才的问题，当线程处于 TERMINATED 状态， 说明 var0 的第3位为0， 即 threadStatus ! = 0；
从之前的代码就可以看出会抛出 IllegalThreadStateException 异常。故答案也是否
4.1.2 RUNNABLE
Java线程的RUNNABLE状态其实是包括了传统操作系统线程的ready和running两个状态。
4.1.3 BLOCKED
阻塞状态。处于BLOCKED状态的线程正等待锁的释放以进入同步区。
可以类比为一个人正在使用一部电话，而另一个人也想要使用电话。由于电话只有一个，因此另一个人必须等待当前使用者结束后才能使用。在此期间，他就处于blocked状态。因为他知道那部电话已经被占用了，不能立即使用。
4.1.4 WAITING
等待状态。处于等待状态的线程变成RUNNABLE状态需要其他线程唤醒。
调用如下3个方法会使线程进入等待状态：
- Object.wait()：使当前线程处于等待状态直到另一个线程唤醒它；
- Thread.join()：等待线程执行完毕，底层调用的是Object实例的wait方法；
- LockSupport.park()：除非获得调用许可，否则禁用当前线程进行线程调度。
4.1.5 TIMED_WAITING
超时等待状态。线程等待一个具体的时间，时间到后会被自动唤醒。自动唤醒后，拥有了去争夺锁的资格。
调用如下方法会使线程进入超时等待状态：
- Thread.sleep(long millis)：使当前线程睡眠指定时间；
- Object.wait(long timeout)：线程休眠指定时间，等待期间可以通过notify()/notifyAll()唤醒；
- Thread.join(long millis)：等待当前线程最多执行millis毫秒，如果millis为0，则会一直执行；
- LockSupport.parkNanos(long nanos)： 除非获得调用许可，否则禁用当前线程进行线程调度指定时间；
- LockSupport.parkUntil(long deadline)：同上，也是禁止线程进行调度指定时间；
4.1.6 TERMINATED
终止状态。此时线程已执行完毕。
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