Java多线程超详细总结
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? ? ?本文主要講了java中多線程的使用方法、線程同步、線程數(shù)據(jù)傳遞、線程狀態(tài)及相應(yīng)的一些線程函數(shù)用法、概述等。
首先講一下進程和線程的區(qū)別：
進程：每個進程都有獨立的代碼和數(shù)據(jù)空間（進程上下文），進程間的切換會有較大的開銷，一個進程包含1--n個線程。
線程：同一類線程共享代碼和數(shù)據(jù)空間，每個線程有獨立的運行棧和程序計數(shù)器(PC)，線程切換開銷小。
線程和進程一樣分為五個階段：創(chuàng)建、就緒、運行、阻塞、終止。
多進程是指操作系統(tǒng)能同時運行多個任務(wù)（程序）。
多線程是指在同一程序中有多個順序流在執(zhí)行。
在java中要想實現(xiàn)多線程，有兩種手段，一種是繼續(xù)Thread類，另外一種是實現(xiàn)Runable接口。
一、擴展java.lang.Thread類
package com.multithread.learning; /***@functon 多線程學(xué)習(xí)*@author 林炳文*@time 2015.3.9*/ class Thread1 extends Thread{private String name;public Thread1(String name) {this.name=name;}public void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(name + "運行 : " + i);try {sleep((int) Math.random() * 10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}} } public class Main {public static void main(String[] args) {Thread1 mTh1=new Thread1("A");Thread1 mTh2=new Thread1("B");mTh1.start();mTh2.start();}}輸出：
A運行? :? 0
B運行? :? 0
A運行? :? 1
A運行? :? 2
A運行? :? 3
A運行? :? 4
B運行? :? 1
B運行? :? 2
B運行? :? 3
B運行? :? 4
再運行一下：
A運行? :? 0
B運行? :? 0
B運行? :? 1
B運行? :? 2
B運行? :? 3
B運行? :? 4
A運行? :? 1
A運行? :? 2
A運行? :? 3
A運行? :? 4
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但是start方法重復(fù)調(diào)用的話，會出現(xiàn)java.lang.IllegalThreadStateException異常。
Thread1 mTh1=new Thread1("A");Thread1 mTh2=mTh1;mTh1.start();mTh2.start();
輸出：
Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
?? ?at java.lang.Thread.start(Unknown Source)
?? ?at com.multithread.learning.Main.main(Main.java:31)
A運行? :? 0
A運行? :? 1
A運行? :? 2
A運行? :? 3
A運行? :? 4
二、實現(xiàn)java.lang.Runnable接口
/***@functon 多線程學(xué)習(xí)*@author 林炳文*@time 2015.3.9*/ package com.multithread.runnable; class Thread2 implements Runnable{private String name;public Thread2(String name) {this.name=name;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(name + "運行 : " + i);try {Thread.sleep((int) Math.random() * 10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}} public class Main {public static void main(String[] args) {new Thread(new Thread2("C")).start();new Thread(new Thread2("D")).start();}}輸出：
C運行? :? 0
D運行? :? 0
D運行? :? 1
C運行? :? 1
D運行? :? 2
C運行? :? 2
D運行? :? 3
C運行? :? 3
D運行? :? 4
C運行? :? 4
三、Thread和Runnable的區(qū)別
如果一個類繼承Thread，則不適合資源共享。但是如果實現(xiàn)了Runable接口的話，則很容易的實現(xiàn)資源共享。
package com.multithread.learning; /***@functon 多線程學(xué)習(xí),繼承Thread，資源不能共享*@author 林炳文*@time 2015.3.9*/ class Thread1 extends Thread{private int count=5;private String name;public Thread1(String name) {this.name=name;}public void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(name + "運行 count= " + count--);try {sleep((int) Math.random() * 10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}} }public class Main {public static void main(String[] args) {Thread1 mTh1=new Thread1("A");Thread1 mTh2=new Thread1("B");mTh1.start();mTh2.start();}}輸出：
B運行? count= 5
A運行? count= 5
B運行? count= 4
B運行? count= 3
B運行? count= 2
B運行? count= 1
A運行? count= 4
A運行? count= 3
A運行? count= 2
A運行? count= 1
從上面可以看出，不同的線程之間count是不同的，這對于賣票系統(tǒng)來說就會有很大的問題，當然，這里可以用同步來作。這里我們用Runnable來做下看看
/***@functon 多線程學(xué)習(xí) 繼承runnable，資源能共享*@author 林炳文*@time 2015.3.9*/ package com.multithread.runnable; class Thread2 implements Runnable{private int count=15;@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "運行 count= " + count--);try {Thread.sleep((int) Math.random() * 10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}} public class Main {public static void main(String[] args) {Thread2 my = new Thread2();new Thread(my, "C").start();//同一個mt，但是在Thread中就不可以，如果用同一個實例化對象mt，就會出現(xiàn)異常 new Thread(my, "D").start();new Thread(my, "E").start();}}
輸出：
C運行? count= 15
D運行? count= 14
E運行? count= 13
D運行? count= 12
D運行? count= 10
D運行? count= 9
D運行? count= 8
C運行? count= 11
E運行? count= 12
C運行? count= 7
E運行? count= 6
C運行? count= 5
E運行? count= 4
C運行? count= 3
E運行? count= 2
這里要注意每個線程都是用同一個實例化對象，如果不是同一個，效果就和上面的一樣了！
總結(jié)：
實現(xiàn)Runnable接口比繼承Thread類所具有的優(yōu)勢：
1）：適合多個相同的程序代碼的線程去處理同一個資源
2）：可以避免java中的單繼承的限制
3）：增加程序的健壯性，代碼可以被多個線程共享，代碼和數(shù)據(jù)獨立
?
?
提醒一下大家：main方法其實也是一個線程。在java中所以的線程都是同時啟動的，至于什么時候，哪個先執(zhí)行，完全看誰先得到CPU的資源。
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在java中，每次程序運行至少啟動2個線程。一個是main線程，一個是垃圾收集線程。因為每當使用java命令執(zhí)行一個類的時候，實際上都會啟動一個ＪＶＭ，每一個ｊＶＭ實習(xí)在就是在操作系統(tǒng)中啟動了一個進程。
四、線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換
1、新建狀態(tài)（New）：新創(chuàng)建了一個線程對象。 2、就緒狀態(tài)（Runnable）：線程對象創(chuàng)建后，其他線程調(diào)用了該對象的start()方法。該狀態(tài)的線程位于可運行線程池中，變得可運行，等待獲取CPU的使用權(quán)。 3、運行狀態(tài)（Running）：就緒狀態(tài)的線程獲取了CPU，執(zhí)行程序代碼。 4、阻塞狀態(tài)（Blocked）：阻塞狀態(tài)是線程因為某種原因放棄CPU使用權(quán)，暫時停止運行。直到線程進入就緒狀態(tài)，才有機會轉(zhuǎn)到運行狀態(tài)。阻塞的情況分三種： （一）、等待阻塞：運行的線程執(zhí)行wait()方法，JVM會把該線程放入等待池中。 （二）、同步阻塞：運行的線程在獲取對象的同步鎖時，若該同步鎖被別的線程占用，則JVM會把該線程放入鎖池中。 （三）、其他阻塞：運行的線程執(zhí)行sleep()或join()方法，或者發(fā)出了I/O請求時，JVM會把該線程置為阻塞狀態(tài)。當sleep()狀態(tài)超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)。 5、死亡狀態(tài)（Dead）：線程執(zhí)行完了或者因異常退出了run()方法，該線程結(jié)束生命周期。五、線程調(diào)度
線程的調(diào)度
1、調(diào)整線程優(yōu)先級：Java線程有優(yōu)先級，優(yōu)先級高的線程會獲得較多的運行機會。 Java線程的優(yōu)先級用整數(shù)表示，取值范圍是1~10，Thread類有以下三個靜態(tài)常量： static int MAX_PRIORITY 線程可以具有的最高優(yōu)先級，取值為10。 static int MIN_PRIORITY 線程可以具有的最低優(yōu)先級，取值為1。 static int NORM_PRIORITY 分配給線程的默認優(yōu)先級，取值為5。 Thread類的setPriority()和getPriority()方法分別用來設(shè)置和獲取線程的優(yōu)先級。 每個線程都有默認的優(yōu)先級。主線程的默認優(yōu)先級為Thread.NORM_PRIORITY。 線程的優(yōu)先級有繼承關(guān)系，比如A線程中創(chuàng)建了B線程，那么B將和A具有相同的優(yōu)先級。 JVM提供了10個線程優(yōu)先級，但與常見的操作系統(tǒng)都不能很好的映射。如果希望程序能移植到各個操作系統(tǒng)中，應(yīng)該僅僅使用Thread類有以下三個靜態(tài)常量作為優(yōu)先級，這樣能保證同樣的優(yōu)先級采用了同樣的調(diào)度方式。 2、線程睡眠：Thread.sleep(long millis)方法，使線程轉(zhuǎn)到阻塞狀態(tài)。millis參數(shù)設(shè)定睡眠的時間，以毫秒為單位。當睡眠結(jié)束后，就轉(zhuǎn)為就緒（Runnable）狀態(tài)。sleep()平臺移植性好。 3、線程等待：Object類中的wait()方法，導(dǎo)致當前的線程等待，直到其他線程調(diào)用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 喚醒方法。這個兩個喚醒方法也是Object類中的方法，行為等價于調(diào)用 wait(0) 一樣。 4、線程讓步：Thread.yield() 方法，暫停當前正在執(zhí)行的線程對象，把執(zhí)行機會讓給相同或者更高優(yōu)先級的線程。 5、線程加入：join()方法，等待其他線程終止。在當前線程中調(diào)用另一個線程的join()方法，則當前線程轉(zhuǎn)入阻塞狀態(tài)，直到另一個進程運行結(jié)束，當前線程再由阻塞轉(zhuǎn)為就緒狀態(tài)。 6、線程喚醒：Object類中的notify()方法，喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的單個線程。如果所有線程都在此對象上等待，則會選擇喚醒其中一個線程。選擇是任意性的，并在對實現(xiàn)做出決定時發(fā)生。線程通過調(diào)用其中一個 wait 方法，在對象的監(jiān)視器上等待。 直到當前的線程放棄此對象上的鎖定，才能繼續(xù)執(zhí)行被喚醒的線程。被喚醒的線程將以常規(guī)方式與在該對象上主動同步的其他所有線程進行競爭；例如，喚醒的線程在作為鎖定此對象的下一個線程方面沒有可靠的特權(quán)或劣勢。類似的方法還有一個notifyAll()，喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的所有線程。 注意：Thread中suspend()和resume()兩個方法在JDK1.5中已經(jīng)廢除，不再介紹。因為有死鎖傾向。六、常用函數(shù)說明
①sleep(long millis):?在指定的毫秒數(shù)內(nèi)讓當前正在執(zhí)行的線程休眠（暫停執(zhí)行）②join():指等待t線程終止。
使用方式。
join是Thread類的一個方法，啟動線程后直接調(diào)用，即join()的作用是：“等待該線程終止”，這里需要理解的就是該線程是指的主線程等待子線程的終止。也就是在子線程調(diào)用了join()方法后面的代碼，只有等到子線程結(jié)束了才能執(zhí)行。
Thread t = new AThread(); t.start(); t.join();為什么要用join()方法
在很多情況下，主線程生成并起動了子線程，如果子線程里要進行大量的耗時的運算，主線程往往將于子線程之前結(jié)束，但是如果主線程處理完其他的事務(wù)后，需要用到子線程的處理結(jié)果，也就是主線程需要等待子線程執(zhí)行完成之后再結(jié)束，這個時候就要用到j(luò)oin()方法了。
不加join。/***@functon 多線程學(xué)習(xí),join*@author 林炳文*@time 2015.3.9*/ package com.multithread.join; class Thread1 extends Thread{private String name;public Thread1(String name) {super(name);this.name=name;}public void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 線程運行開始!");for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("子線程"+name + "運行 : " + i);try {sleep((int) Math.random() * 10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 線程運行結(jié)束!");} }public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"主線程運行開始!");Thread1 mTh1=new Thread1("A");Thread1 mTh2=new Thread1("B");mTh1.start();mTh2.start();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "主線程運行結(jié)束!");}} 輸出結(jié)果：
main主線程運行開始!
main主線程運行結(jié)束!
B 線程運行開始!
子線程B運行 : 0
A 線程運行開始!
子線程A運行 : 0
子線程B運行 : 1
子線程A運行 : 1
子線程A運行 : 2
子線程A運行 : 3
子線程A運行 : 4
A 線程運行結(jié)束!
子線程B運行 : 2
子線程B運行 : 3
子線程B運行 : 4
B 線程運行結(jié)束!
發(fā)現(xiàn)主線程比子線程早結(jié)束
加join
public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"主線程運行開始!");Thread1 mTh1=new Thread1("A");Thread1 mTh2=new Thread1("B");mTh1.start();mTh2.start();try {mTh1.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {mTh2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "主線程運行結(jié)束!");}}
運行結(jié)果：
main主線程運行開始!
A 線程運行開始!
子線程A運行 : 0
B 線程運行開始!
子線程B運行 : 0
子線程A運行 : 1
子線程B運行 : 1
子線程A運行 : 2
子線程B運行 : 2
子線程A運行 : 3
子線程B運行 : 3
子線程A運行 : 4
子線程B運行 : 4
A 線程運行結(jié)束!
主線程一定會等子線程都結(jié)束了才結(jié)束
③yield():暫停當前正在執(zhí)行的線程對象，并執(zhí)行其他線程。
Thread.yield()方法作用是：暫停當前正在執(zhí)行的線程對象，并執(zhí)行其他線程。 yield()應(yīng)該做的是讓當前運行線程回到可運行狀態(tài)，以允許具有相同優(yōu)先級的其他線程獲得運行機會。因此，使用yield()的目的是讓相同優(yōu)先級的線程之間能適當?shù)妮嗈D(zhuǎn)執(zhí)行。但是，實際中無法保證yield()達到讓步目的，因為讓步的線程還有可能被線程調(diào)度程序再次選中。 結(jié)論：yield()從未導(dǎo)致線程轉(zhuǎn)到等待/睡眠/阻塞狀態(tài)。在大多數(shù)情況下，yield()將導(dǎo)致線程從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)到可運行狀態(tài)，但有可能沒有效果。可看上面的圖。
/***@functon 多線程學(xué)習(xí) yield*@author 林炳文*@time 2015.3.9*/ package com.multithread.yield; class ThreadYield extends Thread{public ThreadYield(String name) {super(name);}@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 50; i++) {System.out.println("" + this.getName() + "-----" + i);// 當i為30時，該線程就會把CPU時間讓掉，讓其他或者自己的線程執(zhí)行（也就是誰先搶到誰執(zhí)行）if (i ==30) {this.yield();}}} }public class Main {public static void main(String[] args) {ThreadYield yt1 = new ThreadYield("張三");ThreadYield yt2 = new ThreadYield("李四");yt1.start();yt2.start();}}
運行結(jié)果：
第一種情況：李四（線程）當執(zhí)行到30時會CPU時間讓掉，這時張三（線程）搶到CPU時間并執(zhí)行。
第二種情況：李四（線程）當執(zhí)行到30時會CPU時間讓掉，這時李四（線程）搶到CPU時間并執(zhí)行。
sleep()和yield()的區(qū)別??????? sleep()和yield()的區(qū)別):sleep()使當前線程進入停滯狀態(tài)，所以執(zhí)行sleep()的線程在指定的時間內(nèi)肯定不會被執(zhí)行；yield()只是使當前線程重新回到可執(zhí)行狀態(tài)，所以執(zhí)行yield()的線程有可能在進入到可執(zhí)行狀態(tài)后馬上又被執(zhí)行。
??????? sleep?方法使當前運行中的線程睡眼一段時間，進入不可運行狀態(tài)，這段時間的長短是由程序設(shè)定的，yield?方法使當前線程讓出?CPU?占有權(quán)，但讓出的時間是不可設(shè)定的。實際上，yield()方法對應(yīng)了如下操作：先檢測當前是否有相同優(yōu)先級的線程處于同可運行狀態(tài)，如有，則把?CPU??的占有權(quán)交給此線程，否則，繼續(xù)運行原來的線程。所以yield()方法稱為“退讓”，它把運行機會讓給了同等優(yōu)先級的其他線程
?????? 另外，sleep?方法允許較低優(yōu)先級的線程獲得運行機會，但?yield()??方法執(zhí)行時，當前線程仍處在可運行狀態(tài)，所以，不可能讓出較低優(yōu)先級的線程些時獲得?CPU?占有權(quán)。在一個運行系統(tǒng)中，如果較高優(yōu)先級的線程沒有調(diào)用?sleep?方法，又沒有受到?I\O?阻塞，那么，較低優(yōu)先級線程只能等待所有較高優(yōu)先級的線程運行結(jié)束，才有機會運行。
④setPriority():?更改線程的優(yōu)先級。
MIN_PRIORITY = 1
? ???NORM_PRIORITY = 5
????????? ?MAX_PRIORITY = 10
Thread4 t1 = new Thread4("t1"); Thread4 t2 = new Thread4("t2"); t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
⑤interrupt():中斷某個線程，這種結(jié)束方式比較粗暴，如果t線程打開了某個資源還沒來得及關(guān)閉也就是run方法還沒有執(zhí)行完就強制結(jié)束線程，會導(dǎo)致資源無法關(guān)閉
要想結(jié)束進程最好的辦法就是用sleep()函數(shù)的例子程序里那樣，在線程類里面用以個boolean型變量來控制run()方法什么時候結(jié)束，run()方法一結(jié)束，該線程也就結(jié)束了。
⑥wait()
Obj.wait()，與Obj.notify()必須要與synchronized(Obj)一起使用，也就是wait,與notify是針對已經(jīng)獲取了Obj鎖進行操作，從語法角度來說就是Obj.wait(),Obj.notify必須在synchronized(Obj){...}語句塊內(nèi)。從功能上來說wait就是說線程在獲取對象鎖后，主動釋放對象鎖，同時本線程休眠。直到有其它線程調(diào)用對象的notify()喚醒該線程，才能繼續(xù)獲取對象鎖，并繼續(xù)執(zhí)行。相應(yīng)的notify()就是對對象鎖的喚醒操作。但有一點需要注意的是notify()調(diào)用后，并不是馬上就釋放對象鎖的，而是在相應(yīng)的synchronized(){}語句塊執(zhí)行結(jié)束，自動釋放鎖后，JVM會在wait()對象鎖的線程中隨機選取一線程，賦予其對象鎖，喚醒線程，繼續(xù)執(zhí)行。這樣就提供了在線程間同步、喚醒的操作。Thread.sleep()與Object.wait()二者都可以暫停當前線程，釋放CPU控制權(quán)，主要的區(qū)別在于Object.wait()在釋放CPU同時，釋放了對象鎖的控制。
??? 單單在概念上理解清楚了還不夠，需要在實際的例子中進行測試才能更好的理解。對Object.wait()，Object.notify()的應(yīng)用最經(jīng)典的例子，應(yīng)該是三線程打印ABC的問題了吧，這是一道比較經(jīng)典的面試題，題目要求如下：
??? 建立三個線程，A線程打印10次A，B線程打印10次B,C線程打印10次C，要求線程同時運行，交替打印10次ABC。這個問題用Object的wait()，notify()就可以很方便的解決。代碼如下：
/*** wait用法* @author DreamSea * @time 2015.3.9 */ package com.multithread.wait; public class MyThreadPrinter2 implements Runnable { private String name; private Object prev; private Object self; private MyThreadPrinter2(String name, Object prev, Object self) { this.name = name; this.prev = prev; this.self = self; } @Override public void run() { int count = 10; while (count > 0) { synchronized (prev) { synchronized (self) { System.out.print(name); count--; self.notify(); } try { prev.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public static void main(String[] args) throws Exception { Object a = new Object(); Object b = new Object(); Object c = new Object(); MyThreadPrinter2 pa = new MyThreadPrinter2("A", c, a); MyThreadPrinter2 pb = new MyThreadPrinter2("B", a, b); MyThreadPrinter2 pc = new MyThreadPrinter2("C", b, c); new Thread(pa).start();Thread.sleep(100); //確保按順序A、B、C執(zhí)行new Thread(pb).start();Thread.sleep(100); new Thread(pc).start(); Thread.sleep(100); } }輸出結(jié)果：
ABCABCABCABCABCABCABCABCABCABC
???? 先來解釋一下其整體思路，從大的方向上來講，該問題為三線程間的同步喚醒操作，主要的目的就是ThreadA->ThreadB->ThreadC->ThreadA循環(huán)執(zhí)行三個線程。為了控制線程執(zhí)行的順序，那么就必須要確定喚醒、等待的順序，所以每一個線程必須同時持有兩個對象鎖，才能繼續(xù)執(zhí)行。一個對象鎖是prev，就是前一個線程所持有的對象鎖。還有一個就是自身對象鎖。主要的思想就是，為了控制執(zhí)行的順序，必須要先持有prev鎖，也就前一個線程要釋放自身對象鎖，再去申請自身對象鎖，兩者兼?zhèn)鋾r打印，之后首先調(diào)用self.notify()釋放自身對象鎖，喚醒下一個等待線程，再調(diào)用prev.wait()釋放prev對象鎖，終止當前線程，等待循環(huán)結(jié)束后再次被喚醒。運行上述代碼，可以發(fā)現(xiàn)三個線程循環(huán)打印ABC，共10次。程序運行的主要過程就是A線程最先運行，持有C,A對象鎖，后釋放A,C鎖，喚醒B。線程B等待A鎖，再申請B鎖，后打印B，再釋放B，A鎖，喚醒C，線程C等待B鎖，再申請C鎖，后打印C，再釋放C,B鎖，喚醒A。看起來似乎沒什么問題，但如果你仔細想一下，就會發(fā)現(xiàn)有問題，就是初始條件，三個線程按照A,B,C的順序來啟動，按照前面的思考，A喚醒B，B喚醒C，C再喚醒A。但是這種假設(shè)依賴于JVM中線程調(diào)度、執(zhí)行的順序。??? wait和sleep區(qū)別
共同點：
1. 他們都是在多線程的環(huán)境下，都可以在程序的調(diào)用處阻塞指定的毫秒數(shù)，并返回。
2. wait()和sleep()都可以通過interrupt()方法 打斷線程的暫停狀態(tài) ，從而使線程立刻拋出InterruptedException。
?? 如果線程A希望立即結(jié)束線程B，則可以對線程B對應(yīng)的Thread實例調(diào)用interrupt方法。如果此刻線程B正在wait/sleep /join，則線程B會立刻拋出InterruptedException，在catch() {} 中直接return即可安全地結(jié)束線程。
?? 需要注意的是，InterruptedException是線程自己從內(nèi)部拋出的，并不是interrupt()方法拋出的。對某一線程調(diào)用 interrupt()時，如果該線程正在執(zhí)行普通的代碼，那么該線程根本就不會拋出InterruptedException。但是，一旦該線程進入到 wait()/sleep()/join()后，就會立刻拋出InterruptedException 。
不同點：
1. Thread類的方法：sleep(),yield()等
?? Object的方法：wait()和notify()等
2. 每個對象都有一個鎖來控制同步訪問。Synchronized關(guān)鍵字可以和對象的鎖交互，來實現(xiàn)線程的同步。
?? sleep方法沒有釋放鎖，而wait方法釋放了鎖，使得其他線程可以使用同步控制塊或者方法。
3. wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制塊里面使用，而sleep可以在任何地方使用
4. sleep必須捕獲異常，而wait，notify和notifyAll不需要捕獲異常
所以sleep()和wait()方法的最大區(qū)別是：
sleep()睡眠時，保持對象鎖，仍然占有該鎖；
而wait()睡眠時，釋放對象鎖。
但是wait()和sleep()都可以通過interrupt()方法打斷線程的暫停狀態(tài)，從而使線程立刻拋出InterruptedException（但不建議使用該方法）。
sleep（）方法
sleep()使當前線程進入停滯狀態(tài)（阻塞當前線程），讓出CUP的使用、目的是不讓當前線程獨自霸占該進程所獲的CPU資源，以留一定時間給其他線程執(zhí)行的機會;
sleep()是Thread類的Static(靜態(tài))的方法；因此他不能改變對象的機鎖，所以當在一個Synchronized塊中調(diào)用Sleep()方法是，線程雖然休眠了，但是對象的機鎖并木有被釋放，其他線程無法訪問這個對象（即使睡著也持有對象鎖）。
在sleep()休眠時間期滿后，該線程不一定會立即執(zhí)行，這是因為其它線程可能正在運行而且沒有被調(diào)度為放棄執(zhí)行，除非此線程具有更高的優(yōu)先級。
wait（）方法
wait()方法是Object類里的方法；當一個線程執(zhí)行到wait()方法時，它就進入到一個和該對象相關(guān)的等待池中，同時失去（釋放）了對象的機鎖（暫時失去機鎖，wait(long timeout)超時時間到后還需要返還對象鎖）；其他線程可以訪問；
wait()使用notify或者notifyAlll或者指定睡眠時間來喚醒當前等待池中的線程。
wiat()必須放在synchronized block中，否則會在program runtime時扔出”java.lang.IllegalMonitorStateException“異常。
七、常見線程名詞解釋
主線程：JVM調(diào)用程序main()所產(chǎn)生的線程。 當前線程：這個是容易混淆的概念。一般指通過Thread.currentThread()來獲取的進程。 后臺線程：指為其他線程提供服務(wù)的線程，也稱為守護線程。JVM的垃圾回收線程就是一個后臺線程。用戶線程和守護線程的區(qū)別在于，是否等待主線程依賴于主線程結(jié)束而結(jié)束 前臺線程：是指接受后臺線程服務(wù)的線程，其實前臺后臺線程是聯(lián)系在一起，就像傀儡和幕后操縱者一樣的關(guān)系。傀儡是前臺線程、幕后操縱者是后臺線程。由前臺線程創(chuàng)建的線程默認也是前臺線程。可以通過isDaemon()和setDaemon()方法來判斷和設(shè)置一個線程是否為后臺線程。 線程類的一些常用方法：?
sleep(): 強迫一個線程睡眠Ｎ毫秒。?
isAlive(): 判斷一個線程是否存活。?
join(): 等待線程終止。?
activeCount(): 程序中活躍的線程數(shù)。?
enumerate(): 枚舉程序中的線程。?
??? currentThread(): 得到當前線程。?
isDaemon(): 一個線程是否為守護線程。?
setDaemon(): 設(shè)置一個線程為守護線程。(用戶線程和守護線程的區(qū)別在于，是否等待主線程依賴于主線程結(jié)束而結(jié)束)?
setName(): 為線程設(shè)置一個名稱。?
wait(): 強迫一個線程等待。?
notify(): 通知一個線程繼續(xù)運行。?
setPriority(): 設(shè)置一個線程的優(yōu)先級。
八、線程同步
1、synchronized關(guān)鍵字的作用域有二種：
1）是某個對象實例內(nèi)，synchronized aMethod(){}可以防止多個線程同時訪問這個對象的synchronized方法（如果一個對象有多個synchronized方法，只要一個線程訪問了其中的一個synchronized方法，其它線程不能同時訪問這個對象中任何一個synchronized方法）。這時，不同的對象實例的synchronized方法是不相干擾的。也就是說，其它線程照樣可以同時訪問相同類的另一個對象實例中的synchronized方法；
2）是某個類的范圍，synchronized static aStaticMethod{}防止多個線程同時訪問這個類中的synchronized static 方法。它可以對類的所有對象實例起作用。
2、除了方法前用synchronized關(guān)鍵字，synchronized關(guān)鍵字還可以用于方法中的某個區(qū)塊中，表示只對這個區(qū)塊的資源實行互斥訪問。用法是: synchronized(this){/*區(qū)塊*/}，它的作用域是當前對象；
3、synchronized關(guān)鍵字是不能繼承的，也就是說，基類的方法synchronized f(){} 在繼承類中并不自動是synchronized f(){}，而是變成了f(){}。繼承類需要你顯式的指定它的某個方法為synchronized方法；
Java對多線程的支持與同步機制深受大家的喜愛，似乎看起來使用了synchronized關(guān)鍵字就可以輕松地解決多線程共享數(shù)據(jù)同步問題。到底如何？――還得對synchronized關(guān)鍵字的作用進行深入了解才可定論。
總的說來，synchronized關(guān)鍵字可以作為函數(shù)的修飾符，也可作為函數(shù)內(nèi)的語句，也就是平時說的同步方法和同步語句塊。如果再細的分類，synchronized可作用于instance變量、object reference（對象引用）、static函數(shù)和class literals(類名稱字面常量)身上。
在進一步闡述之前，我們需要明確幾點：
A．無論synchronized關(guān)鍵字加在方法上還是對象上，它取得的鎖都是對象，而不是把一段代碼或函數(shù)當作鎖――而且同步方法很可能還會被其他線程的對象訪問。
B．每個對象只有一個鎖（lock）與之相關(guān)聯(lián)。
C．實現(xiàn)同步是要很大的系統(tǒng)開銷作為代價的，甚至可能造成死鎖，所以盡量避免無謂的同步控制。
接著來討論synchronized用到不同地方對代碼產(chǎn)生的影響：
?
假設(shè)P1、P2是同一個類的不同對象，這個類中定義了以下幾種情況的同步塊或同步方法，P1、P2就都可以調(diào)用它們。
?
1．? 把synchronized當作函數(shù)修飾符時，示例代碼如下：
Public synchronized void methodAAA()
{
//….
}
這也就是同步方法，那這時synchronized鎖定的是哪個對象呢？它鎖定的是調(diào)用這個同步方法對象。也就是說，當一個對象P1在不同的線程中執(zhí)行這個同步方法時，它們之間會形成互斥，達到同步的效果。但是這個對象所屬的Class所產(chǎn)生的另一對象P2卻可以任意調(diào)用這個被加了synchronized關(guān)鍵字的方法。
上邊的示例代碼等同于如下代碼：
public void methodAAA()
{
synchronized (this)????? //? (1)
{
?????? //…..
}
}
?(1)處的this指的是什么呢？它指的就是調(diào)用這個方法的對象，如P1。可見同步方法實質(zhì)是將synchronized作用于object reference。――那個拿到了P1對象鎖的線程，才可以調(diào)用P1的同步方法，而對P2而言，P1這個鎖與它毫不相干，程序也可能在這種情形下擺脫同步機制的控制，造成數(shù)據(jù)混亂：（
2．同步塊，示例代碼如下：
??????????? public void method3(SomeObject so)
????????????? {
???????????????????? synchronized(so)
{
?????? //…..
}
}
這時，鎖就是so這個對象，誰拿到這個鎖誰就可以運行它所控制的那段代碼。當有一個明確的對象作為鎖時，就可以這樣寫程序，但當沒有明確的對象作為鎖，只是想讓一段代碼同步時，可以創(chuàng)建一個特殊的instance變量（它得是一個對象）來充當鎖：
class Foo implements Runnable
{
?????? private byte[] lock = new byte[0];? // 特殊的instance變量
??? Public void methodA()
{
?????? synchronized(lock) { //… }
}
//…..
}
注：零長度的byte數(shù)組對象創(chuàng)建起來將比任何對象都經(jīng)濟――查看編譯后的字節(jié)碼：生成零長度的byte[]對象只需3條操作碼，而Object lock = new Object()則需要7行操作碼。
3．將synchronized作用于static 函數(shù)，示例代碼如下：
????? Class Foo
{
public synchronized static void methodAAA()?? // 同步的static 函數(shù)
{
//….
}
public void methodBBB()
{
?????? synchronized(Foo.class)?? //? class literal(類名稱字面常量)
}
?????? }
?? 代碼中的methodBBB()方法是把class literal作為鎖的情況，它和同步的static函數(shù)產(chǎn)生的效果是一樣的，取得的鎖很特別，是當前調(diào)用這個方法的對象所屬的類（Class，而不再是由這個Class產(chǎn)生的某個具體對象了）。
記得在《Effective Java》一書中看到過將 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步鎖還不一樣，不能用P1.getClass()來達到鎖這個Class的目的。P1指的是由Foo類產(chǎn)生的對象。
可以推斷：如果一個類中定義了一個synchronized的static函數(shù)A，也定義了一個synchronized 的instance函數(shù)B，那么這個類的同一對象Obj在多線程中分別訪問A和B兩個方法時，不會構(gòu)成同步，因為它們的鎖都不一樣。A方法的鎖是Obj這個對象，而B的鎖是Obj所屬的那個Class。
?
1、線程同步的目的是為了保護多個線程反問一個資源時對資源的破壞。 2、線程同步方法是通過鎖來實現(xiàn)，每個對象都有切僅有一個鎖，這個鎖與一個特定的對象關(guān)聯(lián)，線程一旦獲取了對象鎖，其他訪問該對象的線程就無法再訪問該對象的其他非同步方法。 3、對于靜態(tài)同步方法，鎖是針對這個類的，鎖對象是該類的Class對象。靜態(tài)和非靜態(tài)方法的鎖互不干預(yù)。一個線程獲得鎖，當在一個同步方法中訪問另外對象上的同步方法時，會獲取這兩個對象鎖。 4、對于同步，要時刻清醒在哪個對象上同步，這是關(guān)鍵。 5、編寫線程安全的類，需要時刻注意對多個線程競爭訪問資源的邏輯和安全做出正確的判斷，對“原子”操作做出分析，并保證原子操作期間別的線程無法訪問競爭資源。 6、當多個線程等待一個對象鎖時，沒有獲取到鎖的線程將發(fā)生阻塞。 7、死鎖是線程間相互等待鎖鎖造成的，在實際中發(fā)生的概率非常的小。真讓你寫個死鎖程序，不一定好使，呵呵。但是，一旦程序發(fā)生死鎖，程序?qū)⑺赖簟??
九、線程數(shù)據(jù)傳遞
在傳統(tǒng)的同步開發(fā)模式下，當我們調(diào)用一個函數(shù)時，通過這個函數(shù)的參數(shù)將數(shù)據(jù)傳入，并通過這個函數(shù)的返回值來返回最終的計算結(jié)果。但在多線程的異步開發(fā)模式下，數(shù)據(jù)的傳遞和返回和同步開發(fā)模式有很大的區(qū)別。由于線程的運行和結(jié)束是不可預(yù)料的，因此，在傳遞和返回數(shù)據(jù)時就無法象函數(shù)一樣通過函數(shù)參數(shù)和return語句來返回數(shù)據(jù)。
9.1、通過構(gòu)造方法傳遞數(shù)據(jù)?
在創(chuàng)建線程時，必須要建立一個Thread類的或其子類的實例。因此，我們不難想到在調(diào)用start方法之前通過線程類的構(gòu)造方法將數(shù)據(jù)傳入線程。并將傳入的數(shù)據(jù)使用類變量保存起來，以便線程使用(其實就是在run方法中使用)。下面的代碼演示了如何通過構(gòu)造方法來傳遞數(shù)據(jù)：?
由于這種方法是在創(chuàng)建線程對象的同時傳遞數(shù)據(jù)的，因此，在線程運行之前這些數(shù)據(jù)就就已經(jīng)到位了，這樣就不會造成數(shù)據(jù)在線程運行后才傳入的現(xiàn)象。如果要傳遞更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，可以使用集合、類等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。使用構(gòu)造方法來傳遞數(shù)據(jù)雖然比較安全，但如果要傳遞的數(shù)據(jù)比較多時，就會造成很多不便。由于Java沒有默認參數(shù)，要想實現(xiàn)類似默認參數(shù)的效果，就得使用重載，這樣不但使構(gòu)造方法本身過于復(fù)雜，又會使構(gòu)造方法在數(shù)量上大增。因此，要想避免這種情況，就得通過類方法或類變量來傳遞數(shù)據(jù)。?
9.2、通過變量和方法傳遞數(shù)據(jù)?
向?qū)ο笾袀魅霐?shù)據(jù)一般有兩次機會，第一次機會是在建立對象時通過構(gòu)造方法將數(shù)據(jù)傳入，另外一次機會就是在類中定義一系列的public的方法或變量（也可稱之為字段）。然后在建立完對象后，通過對象實例逐個賦值。下面的代碼是對MyThread1類的改版，使用了一個setName方法來設(shè)置 name變量：?
?
package mythread; public class MyThread2 implements Runnable { private String name; public void setName(String name) { this.name = name; } public void run() { System.out.println("hello " + name); } public static void main(String[] args) { MyThread2 myThread = new MyThread2(); myThread.setName("world"); Thread thread = new Thread(myThread); thread.start(); } }9.3、通過回調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)?
上面討論的兩種向線程中傳遞數(shù)據(jù)的方法是最常用的。但這兩種方法都是main方法中主動將數(shù)據(jù)傳入線程類的。這對于線程來說，是被動接收這些數(shù)據(jù)的。然而，在有些應(yīng)用中需要在線程運行的過程中動態(tài)地獲取數(shù)據(jù)，如在下面代碼的run方法中產(chǎn)生了3個隨機數(shù)，然后通過Work類的process方法求這三個隨機數(shù)的和，并通過Data類的value將結(jié)果返回。從這個例子可以看出，在返回value之前，必須要得到三個隨機數(shù)。也就是說，這個 value是無法事先就傳入線程類的。?
?
package mythread; class Data { public int value = 0; } class Work { public void process(Data data, Integer numbers) { for (int n : numbers) { data.value += n; } } } public class MyThread3 extends Thread { private Work work; public MyThread3(Work work) { this.work = work; } public void run() { java.util.Random random = new java.util.Random(); Data data = new Data(); int n1 = random.nextInt(1000); int n2 = random.nextInt(2000); int n3 = random.nextInt(3000); work.process(data, n1, n2, n3); // 使用回調(diào)函數(shù) System.out.println(String.valueOf(n1) + "+" + String.valueOf(n2) + "+" + String.valueOf(n3) + "=" + data.value); } public static void main(String[] args) { Thread thread = new MyThread3(new Work()); thread.start(); } }原創(chuàng)文章
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Java多线程超详细总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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