搞懂多线程（一）之基本概念

一、程序、进程、线程

• 程序(program)：为完成特定任务，用某种语言编写的`一组指令的集合`。即指一段静态的代码。

• 进程(process)：程序的一次执行过程，或是正在内存中运行的应用程序。程序是静态的，进程是动态的。进程作为操作系统调度和分配资源的最小单位。

• 线程(thread)：进程可进一步细化为线程，是程序内部的一条执行路径。线程作为CPU调度和执行的最小单位

• 管程(monitor):为一个同步结构，具有线程互斥特性，以及能够根据某些条件来阻塞线程；简单来说Java中的锁就是管程，执行线程就要求先成功持有管程，然后才能执行方法，最后当方法完成(无论是正常完成还是非正常完成时释放管程。在方法执行期间，执行线程持有了管程，其他任何线程都无法再获取到同一个管程

二、并行与并发

• 并发（concurrency）：指两个或多个事件在同一个时间段内发生，但是同一时刻只有一个任务在处理

• 并行（parallel）：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。指在同一时刻，有多条指令在多个CPU上同时执行

三、用户线程和守护线程

• 用户线程：用户自定义的线程，不受主线程影响

• 守护线程：是在后台运行的，它的任务是为其他线程提供服务的，这种线程被称为守护线程。JVM的垃圾回收线程就是典型的守护线程。一旦主线程结束，守护线程也就结束了。

  • 可以调用isDaemon()可以判断线程是否是守护线程

  • 调用thread.setDaemon(true)设置一个线程为守护线程

四、synchronized的锁

同步锁对象可以是任意类型，但是必须保证竞争“同一个共享资源”的多个线程必须使用同一个“同步锁对象”。

• 静态方法加锁：锁对象是类的Class对象，而一个类的Class对象在内存中肯定只有一个

• 非静态方法加锁：需要注意实例化对象只能实例化一次，否则synchronized是无效的

• 同步代码块：synchronized (自定义指定)，通常为this，需要注意指定的是不是唯一的

五、sleep()和wait()

相同点：一旦执行，都会使得当前线程结束执行状态，进入阻塞状态。

不同点：

• 定义方法所属的类：sleep():Thread中定义。 wait():Object中定义

• 使用范围的不同：sleep()可以在任何需要使用的位置被调用； wait():必须使用在同步代码块或同步方法中

• 都在同步结构中使用的时候，是否释放同步监视器的操作不同：sleep():不会释放同步监视器 ;wait():会释放同步监视器

• 结束等待的方式不同：sleep()：指定时间一到就结束阻塞。 wait():可以指定时间也可以无限等待直到notify或notifyAll。

• wait()要写在while循环中，否则可能会引起虚假唤醒，因为wait()被唤醒之后，会接着当前方法继续向下执行

六、wait()和notify()/notify()使用细节

• wait方法与notify方法必须要由同一个锁对象调用。因为：对应的锁对象可以通过notify唤醒使用同一个锁对象调用的wait方法后的线程。

• wait方法与notify方法是属于Object类的方法的。因为：锁对象可以是任意对象，而任意对象的所属类都是继承了Object类的。

• wait方法与notify方法必须要在同步代码块或者是同步函数中使用。因为：必须要通过锁对象调用这2个方法。否则会报java.lang.IllegalMonitorStateException异常。

七、synchronized与Lock

• Lock是显式锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁），synchronized是隐式锁，出了作用域、遇到异常等自动解锁

• Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁

• 使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性（提供更多的子类），更体现面向对象。

• （了解）Lock锁可以对读不加锁，对写加锁，synchronized不可以

• （了解）Lock锁可以有多种获取锁的方式，可以从sleep的线程中抢到锁，synchronized不可以