主要写面试中问到的线程的几个重要的方法,实现的原理,如何创建,线程池的原理以及线程生命周期等
1.谈谈创建线程的方式及实现
继承 Thread 类创建线程类
- 定义 Thread 类的子类，并重写该类的 run 方法，该 run 方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把 run() 方法称为执行体
- 创建 Thread 子类的实例，即创建了线程对象
- 调用线程对象的 start() 方法来启动该线程
通过 Runnable 接口创建线程类
- 定义 Runnable 接口的实现类，并重写该接口的 run() 方法，该 run() 方法的方法体同样是该线程的线程执行体
- 创建 Runnable 实现类的实例，并依此实例作为 Thread 的 target 来创建 Thread 对象，该 Thread 对象才是真正的线程对象
- 调用线程对象的 start() 方法来启动该线程
注意 许多人都认为只有这两种方式,其实不然,还有一种方式
通过 Callable 和 Future 创建线程
- 创建 Callable 接口的实现类，并实现 call() 方法，该 call() 方法将作为线程执行体，并且有返回值
- 创建 Callable 实现类的实例，使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象，该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的 call() 方法的返回值
- 使用 FutureTask 对象作为 Thread 对象的 target 创建并启动新线程
- 调用 FutureTask 对象的 get() 方法来获得子线程执行结束后的返回值
另外补充说明 采用实现 Runnable、Callable 接口的方式创见多线程时：
- 优势是：线程类只是实现了 Runnable 接口或 Callable 接口，还可以继承其他类。在这种方式下，多个线程可以共享同一个 target 对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将 CPU、代码和数据分开，形成清晰的模型，较好地体现了面向对象的思想
- 劣势是：编程稍微复杂，如果要访问当前线程，则必须使用 Thread.currentThread() 方法
使用继承 Thread 类的方式创建多线程时：
- 优势是：编写简单，如果需要访问当前线程，则无需使用 Thread.currentThread() 方法，直接使用 this 即可获得当前线程
- 劣势是：线程类已经继承了 Thread 类，所以不能再继承其他父类
说说sleep()、join（）、yield（）有什么区别
sleep()
sleep() 方法需要指定等待的时间，它可以让当前正在执行的线程在指定的时间内暂停执行，进入阻塞状态，该方法既可以让其他同优先级或者高优先级的线程得到执行的机会，也可以让低优先级的线程得到执行机会。但是 sleep() 方法不会释放“锁标志”，也就是说如果有 synchronized 同步块，其他线程仍然不能访问共享数据
wait()
wait() 方法需要和 notify() 及 notifyAll() 两个方法一起介绍，这三个方法用于协调多个线程对共享数据的存取，所以必须在 synchronized 语句块内使用，也就是说，调用 wait()，notify() 和 notifyAll() 的任务在调用这些方法前必须拥有对象的锁。注意，它们都是 Object 类的方法，而不是 Thread 类的方法。
wait() 方法与 sleep() 方法的不同之处在于，wait() 方法会释放对象的“锁标志”。当调用某一对象的 wait() 方法后，会使当前线程暂停执行，并将当前线程放入对象等待池中，直到调用了 notify() 方法后，将从对象等待池中移出任意一个线程并放入锁标志等待池中，只有锁标志等待池中的线程可以获取锁标志，它们随时准备争夺锁的拥有权。当调用了某个对象的 notifyAll() 方法，会将对象等待池中的所有线程都移动到该对象的锁标志等待池。
除了使用 notify() 和 notifyAll() 方法，还可以使用带毫秒参数的 wait(long timeout) 方法，效果是在延迟 timeout 毫秒后，被暂停的线程将被恢复到锁标志等待池。
此外，wait()，notify() 及 notifyAll() 只能在 synchronized 语句中使用，但是如果使用的是 ReenTrantLock 实现同步，该如何达到这三个方法的效果呢？解决方法是使用 ReenTrantLock.newCondition() 获取一个 Condition 类对象，然后 Condition 的 await()，signal() 以及 signalAll() 分别对应上面的三个方法
yield()
yield() 方法和 sleep() 方法类似，也不会释放“锁标志”，区别在于，它没有参数，即 yield() 方法只是使当前线程重新回到可执行状态，所以执行 yield() 的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行，另外 yield() 方法只能使同优先级或者高优先级的线程得到执行机会，这也和 sleep() 方法不同
join()
join() 方法会使当前线程等待调用 join() 方法的线程结束后才能继续执行
3.说说 CountDownLatch 原理
CountDownLatch 内部维护了一个整数 n，n（要大于等于0）在 当前线程 初始化 CountDownLatch 方法指定。当前线程调用 CountDownLatch 的 await() 方法阻塞当前线程，等待其他调用 CountDownLatch 对象的 CountDown() 方法的线程执行完毕。 其他线程调用该 CountDownLatch 的 CountDown() 方法，该方法会把 n-1，直到所有线程执行完成，n 等于 0，当前线程 就恢复执行
4.说说 CyclicBarrier 原理
CyclicBarrier 是一个同步辅助类,允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点(CommonBarrierPoint)。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用,所以称它为循环的 barrier
5.说说 Semaphore 原理
Semaphore 直译为信号。实际上 Semaphore 可以看做是一个信号的集合。不同的线程能够从 Semaphore 中获取若干个信号量。当 Semaphore 对象持有的信号量不足时，尝试从 Semaphore 中获取信号的线程将会阻塞。直到其他线程将信号量释放以后，阻塞的线程会被唤醒，重新尝试获取信号量
6.说说 Exchanger 原理
当一个线程到达 exchange 调用点时，如果它的伙伴线程此前已经调用了此方法，那么它的伙伴会被调度唤醒并与之进行对象交换，然后各自返回。如果它的伙伴还没到达交换点，那么当前线程将会被挂起，直至伙伴线程到达——完成交换正常返回；或者当前线程被中断——抛出中断异常；又或者是等候超时——抛出超时异常
7.说说 CountDownLatch 与 CyclicBarrier 区别
- CountDownLatch 的作用是允许 1 或 N 个线程等待其他线程完成执行;而 CyclicBarrier 则是允许 N 个线程相互等待
- CountDownLatch 的计数器无法被重置; CyclicBarrier 的计数器可以被重置后使用,因此它被称为是循环的 barrier
8.ThreadLocal 原理分析
ThreadLocal 提供了线程本地变量，它可以保证访问到的变量属于当前线程，每个线程都保存有一个变量副本，每个线程的变量都不同。ThreadLocal 相当于提供了一种线程隔离，将变量与线程相绑定
9.讲讲线程池的实现原理
当提交一个新任务到线程池时，线程池的处理流程如下:
- 线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程
- 线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程
- 线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务
10.线程池的几种方式与使用场景
在 Executors 类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池
- newFixedThreadPool：创建固定大小的线程池。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程
- newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说 JVM）能够创建的最大线程大小
- newSingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行
- newScheduledThreadPool：创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求
- newSingleThreadScheduledExecutor：创建一个单线程的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求
11.线程的生命周期
新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)5种状态
希望这一章节的内容对大家来说有帮助 大家看到感觉有用的请继续观看这个系列
前几期系列有心态篇,基础篇,集合篇
本系列总共所涉及Java基础,集合,线程,锁机制,spring框架,分布式,微服务,数据存储,缓存使用,消息队列,安全,性能调优,设计模式以及需求分析
