Java多线程 常见问题整理

线程

什么是线程

线程是指程序在执行过程中，能够执行程序代码的一个执行单元。

线程和进程的区别

• 线程：一段程序执行过程中的一个执行单元，各个线程之间共享程序的内存空间以及一些进程级的资源，各线程拥有自己的栈空间。
• 进程：一段正在执行的程序，一个进程可以有多个线程。

什么是守护线程

• Java 提供了两种线程：守护线程和用户线程。守护线程又被称为“服务进程”、“精灵线程”和“后台线程”。是程序运行时在后台提供一种通用服务的线程，这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。通俗来讲，任何一个守护线程都是整个JVM中所有非守护线程的“保姆”。
  
• 用户线程和守护线程几乎一样。唯一的不同之处在于，如果没有用户线程的话，程序会终止运行，并杀死所有守护线程。所有只要有用户线程在运行，程序就不会终止。
  
• 守护线程一般具有较低的优先级。它并非只有JVM提供，用户可以设置自己的守护线程。将一个用户线程设置为守护线程的方法就是在调用start()方法起订线程之前调用对象setDaemon(true)方法，若将以上的参数设置为false,则表示该线程为用户线程。 当在一个守护线程中产生了其他的线程，则这些线程默认还是守护线程。要不过户线程也是。

多线程

为什么使用多线程

• 多线程可以减少程序的响应等待时间。
• 与进程相比，线程的创建切换开销更小。
• 多CPU或多核计算机本身就具有执行能力，多线程可以充分利用计算机资源。
• 多线程可以简化程序结构，使程序便于理解和维护。

java中如何实现多线程

• 继承Thread类，重写run()方法。
• 实现Runnable接口，并实现接口的run()方法。

• 实现Callable类，重写call()方法，Callable接口与Runnable接口功能类似，但是提供了比Runnable更强大的功能。

  1. Callable可以在任务结束之后提供一个返回值。
  2. Callable 中 call()方法可以抛出异常。
  3. 运行Callable方法可以拿到一个Future对象，表示异步计算的结果，它提供了检查计算是否完成的方法。

多线程的同步方式有哪些

1. Synchronized关键字： java中的每一个对象都有一个对象锁与之相关联，该锁表明对象在任何时候只允许被一个线程所拥有。当线程调用对象的一段Synchronized代码时，需要先获取这个对象的对象锁，然后去执行相应的代码，执行结束之后，释放锁。

1. wait()和notify()方法：在Synchronized代码执行期间，线程可以调用wait()方法，释放对象锁进入等待状态，可以调用notify()方法或者notifyAll()方法通知正在等待的其他线程。notify()方法仅允许唤醒一个线程(等待队列中的第一个线程)并允许这个线程去获得锁，notifyAll() 方法唤醒所有等待这个对象的线程并允许它们去 竞争锁。

1. Lock:

   • lock()。以阻塞的方式获取锁，获取锁后立即返回。如果别的线程持有锁当前线程等待，直到获取锁之后返回。
   • tryLock()。以阻塞的方式尝试性的获取锁。只是尝试性的去获取锁，如果获取到锁，立即返回true。否则返回false。
   • tryLock(long timeout,TimeUnit unit).以非阻塞的方式尝试性的获取锁，如果获取到锁，返回true，否则等待参数中设置的时间，等待的过程中若是获取了锁，就返回true。若是等待超时，返回false。
   • lockInterruptibly()。如果获取锁立即返回，如果没有获取锁，当前线程处于休眠状态直到获取锁，或者当前线程被别的线程中断（收到InterruptedException异常） 【与lock（）的区别是如果lock()方法获取不到锁，会一直处于阻塞状态，且会忽略interrupt（）方法】

Synchronized与Lock 的区别

• Synchronized可以加载方法上，也可以加在特定代码块上，括号中表示的是要锁的对象。
• Lock 需要显式的指定起始位置和终止位置。

• Synchronized是托管给JVM执行的，Lock是通过代码实现的。

• Lock的实现类ReentrantLock相比于Synchronized多了投票锁、定时锁、等候和中断锁。在竞争不激烈的情况下，Synchronized性能优于ReentrantLock。但是在资源竞争很激烈的情况下，Synchronized的性能会下降的特别快，而ReentrantLock的性能基本保持不变。

• 锁的机制不同，Synchronized获得锁和释放锁都在块结构中，当获取多个锁时必须以相反的顺序释放。并且是自动解锁，不会因为出了异常而导致锁没有被释放从而引发死锁。
• Lock 需要开发人员手动的去释放，并且在finally块中释放，否则会引起死锁。
• Lock中的tryLock()方法可以用非阻塞的方式去获取锁。

run() 和 start()的区别

• start()是启动一个线程的方法，将一个线程改变为JVM可以执行的就绪状态。
• run()是线程启动之后实际执行的方法。run()执行结束之后，线程终止。（若是单独调用run()，则将run()作为一个普通的方法执行，实际上还是在运行原线程)

sleep()和wait()的区别

• sleep（）和wait（）都是使线程暂停执行一段时间的方法。
• sleep（）是Thread类的静态方法。是线程用来控制自身流程的，sleep（）方法不会释放锁。
• wait（）是Object类的方法，用于线程的通信 （这个方法会使当前拥有这个该对象的锁的线程等待，直到有方法调用了notify（）或notifyAll()方法【也可以设定时间自动唤醒】) wait（）方法释放锁。
• wait方法必须放在同步控制方法或者同步代码块中使用，而sleep（）方法则可以放在任何地方使用。

终止线程的方法有哪些（stop（）和suspend（）的区别)

stop（） 终止线程时，会释放已经锁定的所有监视资源。
suspend（）容易造成死锁，调用suspend（）不会释放锁

join()方法的作用是什么

在java中join()方法做作用是让调用该方法的线程在执行完run()方法后，再执行join()方法后面的代码。 简单来说就是将两个线程合并。(用于实现同步功能)。
具体来说可以使用线程A的join()方法来等待线程A结束，或者使用线程A的join(2000)方法来等到线程A结束，但是最多只等待2s。