一、多线程导图

二、多线程基础

1、基础概念

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

2、创建方式

继承Thread类、实现Runnable接口、基于Callable和Future接口、Timer是后台线程、线程池。

3、线程状态

状态描述：初始状态、运行状态、阻塞状态、等待状态、超时等待状态、终止状态。

4、执行机制

JVM中一个应用是可以有多个线程并行执行，线程被一对一映射为服务所在操作系统线程，调度在可用的CPU上执行，启动时会创建一个操作系统线程；当该线程终止时，这个操作系统线程也会被回收。

5、内存模型

在虚拟机启动运行时，会创建多个线程，数据区中有的模块是线程共享的，有的是线程私有的：

线程共享：元数据区、堆Heap；

线程私有：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器；

单个CPU在特定时刻只能执行一个线程，所以多线程通过几块空间的使用，然后不断的争抢CPU的执行时间段。

三、常见概念

1、线程优先级

线程调度器倾向执行线程优先级高的线程，线程优先级高说明获取CPU资源的概率高，或者获取的执行时间分片多，被执行的概率高但不代表优先级低的一定最后执行。

2、守护线程

守护线程是支持辅助型线程，主要在程序中起到调度和支持性作用，当Jvm中非守护线程全部结束，守护线程也就会结束。

3、线程加入

线程A中，执行线程B的加入方法，那么A线程就会等待线程B执行完毕再返回继续执行。

4、本地线程

ThreadLocal也叫做线程本地变量，为变量在每个线程中的创建副本，每个线程可以访问自己内部的副本变量，线程之间互不相互影响。

四、线程安全

在上图线程与内存空间的占用方式看，在线程访问共享内存块时，保证线程安全就很有必要。

1、同步控制

Synchronized关键字同步控制，可以修饰方法，修饰代码块，修饰静态方法等，同步控制的资源少，可以提高多线程效率。

2、加锁机制

Lock接口：Java并发编程中资源加锁的根接口之一，规定了资源锁使用的几个基础方法。

ReentrantLock类：实现Lock接口的可重入锁，即线程如果获得当前实例的锁，并进入任务方法，在线程没有释放锁的状态下，可以再次进入任务方法，特点：互斥排它性，即同一个时刻只有一个线程进入任务。

Condition接口：描述可能会与锁有关联的条件变量，提供了更强大的功能，例如在线程的等待/通知机制上，Conditon可以实现多路通知和选择性通知。

3、Volatile关键字

volatile修饰成员变量，不能修饰方法，即标识该线程在访问这个变量时需要从共享内存中获取，对该变量的修改，也需要同步刷新到共享内存中，保证了变量对所有线程的可见性。

五、线程通信

线程是个独立的个体，但是在线程执行过程中，如果处理同一个业务逻辑，可能会产生资源争抢，导致并发问题，甚至死锁现象，线程之间协调工作，就需要通信机制来保障。

1、基础方法

相关方法是Java中Object层级的基础方法，任何对象都有该方法：notify()随机通知一个在该对象上等待的线程，使其结束wait状态返回；wait()线程进入waiting等待状态，不会争抢锁对象，也可以设置等待时间；

2、等待/通知机制

等待/通知机制，该模式下指线程A在不满足任务执行的情况下调用对象wait()方法进入等待状态，线程B修改了线程A的执行条件，并调用对象notify()或者notifyAll()方法，线程A收到通知后从wait状态返回，进而执行后续操作。两个线程通过基于对象提供的wait()/notify()/notifyAll()等方法完成等待和通知间交互，提高程序的可伸缩性。

3、管道流通信

管道流主要用于在不同线程间直接传送数据，一个线程发送数据到输出管道，另一个线程从输入管道中读取数据，进而实现不同线程间的通信。