我們知道多線程是Java編程中重要的一塊內容，也是面試重點覆蓋區域，所以學好多線程對我們來說極其重要，下面跟我一起開啓本次的學習之旅吧。
一、線程基本概念
1 線程：進程中負責程序執行的執行單元（執行路徑）
線程本身依靠程序進行運行
線程是程序中的順序控制流，只能使用分配給程序的資源和環境
2 進程：執行中的程序
一個進程至少包含一個線程
3 單線程：程序中只存在一個線程，實際上主方法就是一個主線程
4 多線程：在一個程序中運行多個任務
目的是更好地使用CPU資源
用多線程只有一個目的，那就是更好的利用cpu的資源，因爲所有的多線程代碼都可以用單線程來實現。說這個話其實只有一半對，因爲反應“多角色”的程序代碼，最起碼每個角色要給他一個線程吧，否則連實際場景都無法模擬，當然也沒法說能用單線程來實現：比如最常見的“生產者，消費者模型”。
很多人都對其中的一些概念不夠明確，如同步、併發等等，讓我們先建立一個數據字典，以免產生誤會。
多線程：指的是這個程序（一個進程）運行時產生了不止一個線程。
並行與併發：
並行：多個cpu實例或者多臺機器同時執行一段處理邏輯，是真正的同時。
併發：通過cpu調度算法，讓用戶看上去同時執行，實際上從cpu操作層面不是真正的同時。併發往往在場景中有公用的資源，那麼針對這個公用的資源往往產生瓶頸，我們會用TPS或者QPS來反應這個系統的處理能力。
二、線程的狀態
線程狀態：
說明：
線程共包括以下5種狀態。
- 新建狀態(New) : 線程對象被創建後，就進入了新建狀態。例如，Thread thread = new Thread()。
- 就緒狀態(Runnable): 也被稱爲“可執行狀態”。線程對象被創建後，其它線程調用了該對象的start()方法，從而來啓動該線程。例如，thread.start()。處於就緒狀態的線程，隨時可能被CPU調度執行。
- 運行狀態(Running) : 線程獲取CPU權限進行執行。需要注意的是，線程只能從就緒狀態進入到運行狀態。
- 阻塞狀態(Blocked) : 阻塞狀態是線程因爲某種原因放棄CPU使用權，暫時停止運行。直到線程進入就緒狀態，纔有機會轉到運行狀態。阻塞的情況分三種：
(01) 等待阻塞 – 通過調用線程的wait()方法，讓線程等待某工作的完成。
(02) 同步阻塞 – 線程在獲取synchronized同步鎖失敗(因爲鎖被其它線程所佔用)，它會進入同步阻塞狀態。
(03) 其他阻塞 – 通過調用線程的sleep()或join()或發出了I/O請求時，線程會進入到阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入就緒狀態。 - 死亡狀態(Dead) : 線程執行完了或者因異常退出了run()方法，該線程結束生命週期。
這5種狀態涉及到的內容包括Object類, Thread和synchronized關鍵字。這些內容我們會在後面的章節中逐個進行學習。
Object類，定義了wait(), notify(), notifyAll()等休眠/喚醒函數。
Thread類，定義了一些列的線程操作函數。例如，sleep()休眠函數, interrupt()中斷函數, getName()獲取線程名稱等。
synchronized，是關鍵字；它區分爲synchronized代碼塊和synchronized方法。synchronized的作用是讓線程獲取對象的同步鎖。
在後面詳細介紹wait(),notify()等方法時，我們會分析爲什麼“wait(), notify()等方法要定義在Object類，而不是Thread類中”。
注:sleep和wait的區別:【考點】
- sleep是Thread類的方法,wait是Object類中定義的方法.
- Thread.sleep不會導致鎖行爲的改變, 如果當前線程是擁有鎖的, 那麼Thread.sleep不會讓線程釋放鎖.
- Thread.sleep和Object.wait都會暫停當前的線程. OS會將執行時間分配給其它線程. 區別是, 調用wait後,需要別的線程執行notify/notifyAll才能夠重新獲得CPU執行時間.
三、線程的創建
線程的創建方式爲：
1.繼承Thread類
在java.lang包中定義, 繼承Thread類必須重寫run()方法
class MyThread extends Thread{
private static int num = 0;
public MyThread(){
num++;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("主動創建的第"+num+"個線程");
}
}
創建好了自己的線程類之後，就可以創建線程對象了，然後通過start()方法去啓動線程。注意，不是調用run()方法啓動線程，run方法中只是定義需要執行的任務，如果調用run方法，即相當於在主線程中執行run方法，跟普通的方法調用沒有任何區別，此時並不會創建一個新的線程來執行定義的任務。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
}
}
class MyThread extends Thread{
private static int num = 0;
public MyThread(){
num++;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("主動創建的第"+num+"個線程");
}
}
在上面代碼中，通過調用start()方法，就會創建一個新的線程了。爲了分清start()方法調用和run()方法調用的區別，請看下面一個例子：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("主線程ID:"+Thread.currentThread().getId());
MyThread thread1 = new MyThread("thread1");
thread1.start();
MyThread thread2 = new MyThread("thread2");
thread2.run();
}
}
class MyThread extends Thread{
private String name;
public MyThread(String name){
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("name:"+name+" 子線程ID:"+Thread.currentThread().getId());
}
}
運行結果：
從輸出結果可以得出以下結論：
1）thread1和thread2的線程ID不同，thread2和主線程ID相同，說明通過run方法調用並不會創建新的線程，而是在主線程中直接運行run方法，跟普通的方法調用沒有任何區別；
2）雖然thread1的start方法調用在thread2的run方法前面調用，但是先輸出的是thread2的run方法調用的相關信息，說明新線程創建的過程不會阻塞主線程的後續執行。
2.實現Runnable接口
在Java中創建線程除了繼承Thread類之外，還可以通過實現Runnable接口來實現類似的功能。實現Runnable接口必須重寫其run方法。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("主線程ID："+Thread.currentThread().getId());
MyRunnable runnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.start();
}
}
class MyRunnable implements Runnable{
public MyRunnable() {
}
@Override
public void run() {
System.out.println("子線程ID："+Thread.currentThread().getId());
}
}
Runnable的中文意思是“任務”，顧名思義，通過實現Runnable接口，我們定義了一個子任務，然後將子任務交由Thread去執行。注意，這種方式必須將Runnable作爲Thread類的參數，然後通過Thread的start方法來創建一個新線程來執行該子任務。如果調用Runnable的run方法的話，是不會創建新線程的，這根普通的方法調用沒有任何區別。
事實上，查看Thread類的實現源代碼會發現Thread類是實現了Runnable接口的。引出靜態代理模式：
線程體（也就是我們要執行的具體任務）實現了Runnable接口和run方法。同時Thread類也實現了Runnable接口。此時，線程體就相當於目標角色，Thread就相當於代理角色。當程序調用了Thread的start()方法後，Thread的run()方法會在某個特定的時候被調用。thread.run()方法：
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
說明：target是一個Runnable對象。run()就是直接調用Thread線程的Runnable成員的run()方法，並不會新建一個線程。
在Java中，這2種方式都可以用來創建線程去執行子任務，具體選擇哪一種方式要看自己的需求。直接繼承Thread類的話，可能比實現Runnable接口看起來更加簡潔，但是由於Java只允許單繼承，所以如果自定義類需要繼承其他類，則只能選擇實現Runnable接口。
3.使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程
上面我們發現都是沒有辦法獲取到線程執行的返回結果的，爲了解決這個問題，於是出現了Callable；併發裏面會繼續學到，這裏暫時先知道一下有這種方法即可。
ExecutorService、Callable、Future這個對象實際上都是屬於Executor框架中的功能類。想要詳細瞭解Executor框架的可以訪問http://www.javaeye.com/topic/366591，這裏面對該框架做了很詳細的解釋。返回結果的線程是在JDK1.5中引入的新特徵，確實很實用，有了這種特徵我就不需要再爲了得到返回值而大費周折了，而且即便實現了也可能漏洞百出。
可返回值的任務必須實現Callable接口，類似的，無返回值的任務必須Runnable接口。執行Callable任務後，可以獲取一個Future的對象，在該對象上調用get就可以獲取到Callable任務返回的Object了，再結合線程池接口ExecutorService就可以實現傳說中有返回結果的多線程了。下面提供了一個完整的有返回結果的多線程測試例子。代碼如下：
/**
* 有返回值的線程
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException,
InterruptedException {
System.out.println("----程序開始運行----");
Date date1 = new Date();
int taskSize = 5;
// 創建一個線程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
// 創建多個有返回值的任務
List<Future> list = new ArrayList<Future>();
for (int i = 0; i < taskSize; i++) {
Callable c = new MyCallable(i + " ");
// 執行任務並獲取Future對象
Future f = pool.submit(c);
// System.out.println(">>>" + f.get().toString());
list.add(f);
}
// 關閉線程池
pool.shutdown();
// 獲取所有併發任務的運行結果
for (Future f : list) {
// 從Future對象上獲取任務的返回值，並輸出到控制檯
System.out.println(">>>" + f.get().toString());
}
Date date2 = new Date();
System.out.println("----程序結束運行----，程序運行時間【"
+ (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");
}
}
class MyCallable implements Callable<Object> {
private String taskNum;
MyCallable(String taskNum) {
this.taskNum = taskNum;
}
public Object call() throws Exception {
System.out.println(">>>" + taskNum + "任務啓動");
Date dateTmp1 = new Date();
Thread.sleep(1000);
Date dateTmp2 = new Date();
long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();
System.out.println(">>>" + taskNum + "任務終止");
return taskNum + "任務返回運行結果,當前任務時間【" + time + "毫秒】";
}
}
代碼說明：
上述代碼中Executors類，提供了一系列工廠方法用於創先線程池，返回的線程池都實現了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
創建固定數目線程的線程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool()
創建一個可緩存的線程池，調用execute 將重用以前構造的線程（如果線程可用）。如果現有線程沒有可用的，則創建一個新線程並添加到池中。終止並從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
創建一個單線程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
創建一個支持定時及週期性的任務執行的線程池，多數情況下可用來替代Timer類。
ExecutoreService提供了submit()方法，傳遞一個Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor後臺線程池還沒有完成Callable的計算，這調用返回Future對象的get()方法，會阻塞直到計算完成。
四、線程的信息
對於單核CPU來說（對於多核CPU，此處就理解爲一個核），CPU在一個時刻只能運行一個線程，當在運行一個線程的過程中轉去運行另外一個線程，這個叫做線程上下文切換（對於進程也是類似）。
由於可能當前線程的任務並沒有執行完畢，所以在切換時需要保存線程的運行狀態，以便下次重新切換回來時能夠繼續切換之前的狀態運行。舉個簡單的例子：比如一個線程A正在讀取一個文件的內容，正讀到文件的一半，此時需要暫停線程A，轉去執行線程B，當再次切換回來執行線程A的時候，我們不希望線程A又從文件的開頭來讀取。
因此需要記錄線程A的運行狀態，那麼會記錄哪些數據呢？因爲下次恢復時需要知道在這之前當前線程已經執行到哪條指令了，所以需要記錄程序計數器的值，另外比如說線程正在進行某個計算的時候被掛起了，那麼下次繼續執行的時候需要知道之前掛起時變量的值時多少，因此需要記錄CPU寄存器的狀態。所以一般來說，線程上下文切換過程中會記錄程序計數器、CPU寄存器狀態等數據。
說簡單點的：對於線程的上下文切換實際上就是 存儲和恢復CPU狀態的過程，它使得線程執行能夠從中斷點恢復執行。
雖然多線程可以使得任務執行的效率得到提升，但是由於在線程切換時同樣會帶來一定的開銷代價，並且多個線程會導致系統資源佔用的增加，所以在進行多線程編程時要注意這些因素。
1.線程的常用方法
1)currentThread()方法
public class Run1{
public static void main(String[] args){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
### sleep()方法
方法sleep()的作用是在指定的毫秒數內讓當前“正在執行的線程”休眠（暫停執行）。這個“正在執行的線程”是指this.currentThread()返回的線程。
sleep方法有兩個重載版本：
```java
sleep(long millis) //參數爲毫秒
sleep(long millis,int nanoseconds) //第一參數爲毫秒，第二個參數爲納秒
sleep相當於讓線程睡眠，交出CPU，讓CPU去執行其他的任務。
但是有一點要非常注意，sleep方法不會釋放鎖，也就是說如果當前線程持有對某個對象的鎖，則即使調用sleep方法，其他線程也無法訪問這個對象。看下面這個例子就清楚了：
public class Test {
private int i = 10;
private Object object = new Object();
public static void main(String[] args) throws IOException {
Test test = new Test();
MyThread thread1 = test.new MyThread();
MyThread thread2 = test.new MyThread();
thread1.start();
thread2.start();
}
class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
synchronized (object) {
i++;
System.out.println("i:"+i);
try {
System.out.println("線程"+Thread.currentThread().getName()+"進入睡眠狀態");
Thread.currentThread().sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO: handle exception
}
System.out.println("線程"+Thread.currentThread().getName()+"睡眠結束");
i++;
System.out.println("i:"+i);
}
}
}
}
上面輸出結果可以看出，當Thread-0進入睡眠狀態之後，Thread-1並沒有去執行具體的任務。只有當Thread-0執行完之後，此時Thread-0釋放了對象鎖，Thread-1纔開始執行。
注意，如果調用了sleep方法，必須捕獲InterruptedException異常或者將該異常向上層拋出。當線程睡眠時間滿後，不一定會立即得到執行，因爲此時可能CPU正在執行其他的任務。所以說調用sleep方法相當於讓線程進入阻塞狀態。
2.yield()方法
yield()的作用是讓步。它能讓當前線程由“運行狀態”進入到“就緒狀態”，從而讓其它具有相同優先級的等待線程獲取執行權；但是，並不能保證在當前線程調用yield()之後，其它具有相同優先級的線程就一定能獲得執行權；也有可能是當前線程又進入到“運行狀態”繼續運行！
// YieldTest.java的源碼
class ThreadA extends Thread{
public ThreadA(String name){
super(name);
}
public synchronized void run(){
for(int i=0; i <10; i++){
System.out.printf("%s [%d]:%d\n", this.getName(), this.getPriority(), i);
// i整除4時，調用yield
if (i%4 == 0)
Thread.yield();
}
}
}
public class YieldTest{
public static void main(String[] args){
ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
ThreadA t2 = new ThreadA("t2");
t1.start();
t2.start();
}
}
結果：
t1 [5]:0
t2 [5]:0
t1 [5]:1
t1 [5]:2
t1 [5]:3
t1 [5]:4
t1 [5]:5
t1 [5]:6
t1 [5]:7
t1 [5]:8
t1 [5]:9
t2 [5]:1
t2 [5]:2
t2 [5]:3
t2 [5]:4
t2 [5]:5
t2 [5]:6
t2 [5]:7
t2 [5]:8
t2 [5]:9
“線程t1”在能被4整數的時候，並沒有切換到“線程t2”。這表明，yield()雖然可以讓線程由“運行狀態”進入到“就緒狀態”；但是，它不一定會讓其它線程獲取CPU執行權(即，其它線程進入到“運行狀態”)，即使這個“其它線程”與當前調用yield()的線程具有相同的優先級。
注意：
我們知道，wait()的作用是讓當前線程由“運行狀態”進入“等待(阻塞)狀態”的同時，也會釋放同步鎖。而yield()的作用是讓步，它也會讓當前線程離開“運行狀態”。它們的區別是：
(01) wait()是讓線程由“運行狀態”進入到“等待(阻塞)狀態”，而不yield()是讓線程由“運行狀態”進入到“就緒狀態”。
(02) wait()是會線程釋放它所持有對象的同步鎖，而yield()方法不會釋放鎖。
// YieldLockTest.java 的源碼
public class YieldLockTest{
private static Object obj = new Object();
public static void main(String[] args){
ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
ThreadA t2 = new ThreadA("t2");
t1.start();
t2.start();
}
static class ThreadA extends Thread{
public ThreadA(String name){
super(name);
}
public void run(){
// 獲取obj對象的同步鎖
synchronized (obj) {
for(int i=0; i <10; i++){
System.out.printf("%s [%d]:%d\n", this.getName(), this.getPriority(), i);
// i整除4時，調用yield
if (i%4 == 0)
Thread.yield();
}
}
}
}
}
結果：
t1 [5]:0
t1 [5]:1
t1 [5]:2
t1 [5]:3
t1 [5]:4
t1 [5]:5
t1 [5]:6
t1 [5]:7
t1 [5]:8
t1 [5]:9
t2 [5]:0
t2 [5]:1
t2 [5]:2
t2 [5]:3
t2 [5]:4
t2 [5]:5
t2 [5]:6
t2 [5]:7
t2 [5]:8
t2 [5]:9
結果說明：
主線程main中啓動了兩個線程t1和t2。t1和t2在run()會引用同一個對象的同步鎖，即synchronized(obj)。在t1運行過程中，雖然它會調用Thread.yield()；但是，t2是不會獲取cpu執行權的。因爲，t1並沒有釋放“obj所持有的同步鎖”！
3.start()方法
start()用來啓動一個線程，當調用start方法後，系統纔會開啓一個新的線程來執行用戶定義的子任務，在這個過程中，會爲相應的線程分配需要的資源。
4.run()方法
run()方法是不需要用戶來調用的，當通過start方法啓動一個線程之後，當線程獲得了CPU執行時間，便進入run方法體去執行具體的任務。注意，繼承Thread類必須重寫run方法，在run方法中定義具體要執行的任務。
5.getId()
getId()的作用是取得線程的唯一標識
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Thread t= Thread.currentThread();
System.out.println(t.getName()+" "+t.getId());
}
}
在這裏插入代碼片#### isAlive()方法
方法isAlive()的功能是判斷當前線程是否處於活動狀態
代碼：
```java
public class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
System.out.println("run="+this.isAlive());
}
}
public class RunTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyThread myThread=new MyThread();
System.out.println("begin =="+myThread.isAlive());
myThread.start();
System.out.println("end =="+myThread.isAlive());
}
}
程序運行結果：
begin ==false
run=true
end ==false
方法isAlive()的作用是測試線程是否偶處於活動狀態。什麼是活動狀態呢？活動狀態就是線程已經啓動且尚未終止。線程處於正在運行或準備開始運行的狀態，就認爲線程是“存活”的。
有個需要注意的地方
System.out.println(“end ==”+myThread.isAlive());
雖然上面的實例中打印的值是true,但此值是不確定的。打印true值是因爲myThread線程還未執行完畢，所以輸出true。如果代碼改成下面這樣，加了個sleep休眠：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyThread myThread=new MyThread();
System.out.println("begin =="+myThread.isAlive());
myThread.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println("end =="+myThread.isAlive());
}
則上述代碼運行的結果輸出爲false,因爲mythread對象已經在1秒之內執行完畢。
6.join()方法
join() 的作用：讓“主線程”等待“子線程”結束之後才能繼續運行。這句話可能有點晦澀，我們還是通過例子去理解：
// 主線程
public class Father extends Thread {
public void run() {
Son s = new Son();
s.start();
s.join();
...
}
}
// 子線程
public class Son extends Thread {
public void run() {
...
}
}
說明：
上面的有兩個類Father(主線程類)和Son(子線程類)。因爲Son是在Father中創建並啓動的，所以，Father是主線程類，Son是子線程類。
在Father主線程中，通過new Son()新建“子線程s”。接着通過s.start()啓動“子線程s”，並且調用s.join()。在調用s.join()之後，Father主線程會一直等待，直到“子線程s”運行完畢；在“子線程s”運行完畢之後，Father主線程才能接着運行。 這也就是我們所說的“join()的作用，是讓主線程會等待子線程結束之後才能繼續運行”！
實例：
// JoinTest.java的源碼
public class JoinTest{
public static void main(String[] args){
try {
ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); // 新建“線程t1”
t1.start(); // 啓動“線程t1”
t1.join(); // 將“線程t1”加入到“主線程main”中，並且“主線程main()會等待它的完成”
System.out.printf("%s finish\n", Thread.currentThread().getName());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
static class ThreadA extends Thread{
public ThreadA(String name){
super(name);
}
public void run(){
System.out.printf("%s start\n", this.getName());
// 延時操作
for(int i=0; i <1000000; i++)
;
System.out.printf("%s finish\n", this.getName());
}
}
}
運行結果：
t1 start
t1 finish
main finish
結果說明：
運行流程如圖
(01) 在“主線程main”中通過 new ThreadA(“t1”) 新建“線程t1”。 接着，通過 t1.start() 啓動“線程t1”，並執行t1.join()。
(02) 執行t1.join()之後，“主線程main”會進入“阻塞狀態”等待t1運行結束。“子線程t1”結束之後，會喚醒“主線程main”，“主線程”重新獲取cpu執行權，繼續運行。
7.getName和setName
用來得到或者設置線程名稱。
8.getPriority和setPriority
用來獲取和設置線程優先級
9.setDaemon和isDaemon
用來設置線程是否成爲守護線程和判斷線程是否是守護線程。
守護線程和用戶線程的區別在於：守護線程依賴於創建它的線程，而用戶線程則不依賴。舉個簡單的例子：如果在main線程中創建了一個守護線程，當main方法運行完畢之後，守護線程也會隨着消亡。而用戶線程則不會，用戶線程會一直運行直到其運行完畢。在JVM中，像垃圾收集器線程就是守護線程。
在上面已經說到了Thread類中的大部分方法，那麼Thread類中的方法調用到底會引起線程狀態發生怎樣的變化呢？下面一幅圖就是在上面的圖上進行改進而來的：
2.停止線程
停止線程是在多線程開發時很重要的技術點，掌握此技術可以對線程的停止進行有效的處理。
停止一個線程可以使用Thread.stop()方法，但最好不用它。該方法是不安全的，已被棄用。
在Java中有以下3種方法可以終止正在運行的線程：
- 使用退出標誌，使線程正常退出，也就是當run方法完成後線程終止
- 使用stop方法強行終止線程，但是不推薦使用這個方法，因爲stop和suspend及resume一樣，都是作廢過期的方法，使用他們可能產生不可預料的結果。
- 使用interrupt方法中斷線程，但這個不會終止一個正在運行的線程，還需要加入一個判斷纔可以完成線程的停止。(可參考：http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3479949.html)
3.線程的優先級
在操作系統中，線程可以劃分優先級，優先級較高的線程得到的CPU資源較多，也就是CPU優先執行優先級較高的線程對象中的任務。
設置線程優先級有助於幫“線程規劃器”確定在下一次選擇哪一個線程來優先執行。
設置線程的優先級使用setPriority()方法，此方法在JDK的源碼如下：
public final void setPriority(int newPriority) {
ThreadGroup g;
checkAccess();
if (newPriority > MAX_PRIORITY || newPriority < MIN_PRIORITY) {
throw new IllegalArgumentException();
}
if((g = getThreadGroup()) != null) {
if (newPriority > g.getMaxPriority()) {
newPriority = g.getMaxPriority();
}
setPriority0(priority = newPriority);
}
}
在Java中，線程的優先級分爲1~10這10個等級，如果小於1或大於10，則JDK拋出異常throw new IllegalArgumentException()。
JDK中使用3個常量來預置定義優先級的值，代碼如下：
public final static int MIN_PRIORITY = 1;
public final static int NORM_PRIORITY = 5;
public final static int MAX_PRIORITY = 10;
線程優先級特性：
- 繼承性 比如A線程啓動B線程，則B線程的優先級與A是一樣的。
- 規則性 高優先級的線程總是大部分先執行完，但不代表高優先級線程全部先執行完。
- 隨機性 優先級較高的線程不一定每一次都先執行完。
4.守護線程
在Java線程中有兩種線程，一種是User Thread（用戶線程），另一種是Daemon Thread(守護線程)。
Daemon的作用是爲其他線程的運行提供服務，比如說GC線程。其實User Thread線程和Daemon Thread守護線程本質上來說去沒啥區別的，唯一的區別之處就在虛擬機的離開：如果User Thread全部撤離，那麼Daemon Thread也就沒啥線程好服務的了，所以虛擬機也就退出了。
守護線程並非虛擬機內部可以提供，用戶也可以自行的設定守護線程，方法：public final void setDaemon(boolean on) ；但是有幾點需要注意：
-
thread.setDaemon(true)必須在thread.start()之前設置，否則會跑出一個IllegalThreadStateException異常。你不能把正在運行的常規線程設置爲守護線程。
（備註：這點與守護進程有着明顯的區別，守護進程是創建後，讓進程擺脫原會話的控制+讓進程擺脫原進程組的控制+讓進程擺脫原控制終端的控制；所以說寄託於虛擬機的語言機制跟系統級語言有着本質上面的區別） -
在Daemon線程中產生的新線程也是Daemon的。
（這一點又是有着本質的區別了：守護進程fork()出來的子進程不再是守護進程，儘管它把父進程的進程相關信息複製過去了，但是子進程的進程的父進程不是init進程，所謂的守護進程本質上說就是“父進程掛掉，init收養，然後文件0,1,2都是/dev/null，當前目錄到/”） -
不是所有的應用都可以分配給Daemon線程來進行服務，比如讀寫操作或者計算邏輯。因爲在DaemonThread還沒來的及進行操作時，虛擬機可能已經退出了。
5.sleep
sleep() 的作用是讓當前線程休眠，即當前線程會從“運行狀態”進入到“休眠(阻塞)狀態”。sleep()會指定休眠時間，線程休眠的時間會大於/等於該休眠時間；在線程重新被喚醒時，它會由“阻塞狀態”變成“就緒狀態”，從而等待cpu的調度執行。
// SleepTest.java的源碼
class ThreadA extends Thread{
public ThreadA(String name){
super(name);
}
public synchronized void run() {
try {
for(int i=0; i <10; i++){
System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i);
// i能被4整除時，休眠100毫秒
if (i%4 == 0)
Thread.sleep(100);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class SleepTest{
public static void main(String[] args){
ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
t1.start();
}
}
運行結果：
t1: 0
t1: 1
t1: 2
t1: 3
t1: 4
t1: 5
t1: 6
t1: 7
t1: 8
t1: 9
結果說明：
程序比較簡單，在主線程main中啓動線程t1。t1啓動之後，當t1中的計算i能被4整除時，t1會通過Thread.sleep(100)休眠100毫秒。
我們知道，wait()的作用是讓當前線程由“運行狀態”進入“等待(阻塞)狀態”的同時，也會釋放同步鎖。而sleep()的作用是也是讓當前線程由“運行狀態”進入到“休眠(阻塞)狀態”。
但是，wait()會釋放對象的同步鎖，而sleep()則不會釋放鎖。
6.interrupt
interrupt()的作用是中斷本線程。
本線程中斷自己是被允許的；其它線程調用本線程的interrupt()方法時，會通過checkAccess()檢查權限。這有可能拋出SecurityException異常。
如果本線程是處於阻塞狀態：調用線程的wait(), wait(long)或wait(long, int)會讓它進入等待(阻塞)狀態，或者調用線程的join(), join(long), join(long, int), sleep(long), sleep(long, int)也會讓它進入阻塞狀態。若線程在阻塞狀態時，調用了它的interrupt()方法，那麼它的“中斷狀態”會被清除並且會收到一個InterruptedException異常。例如，線程通過wait()進入阻塞狀態，此時通過interrupt()中斷該線程；調用interrupt()會立即將線程的中斷標記設爲“true”，但是由於線程處於阻塞狀態，所以該“中斷標記”會立即被清除爲“false”，同時，會產生一個InterruptedException的異常。
如果線程被阻塞在一個Selector選擇器中，那麼通過interrupt()中斷它時；線程的中斷標記會被設置爲true，並且它會立即從選擇操作中返回。
如果不屬於前面所說的情況，那麼通過interrupt()中斷線程時，它的中斷標記會被設置爲“true”。
中斷一個“已終止的線程”不會產生任何操作。
7.wait(), notify(), notifyAll()
在Object.java中，定義了wait(), notify()和notifyAll()等接口。wait()的作用是讓當前線程進入等待狀態，同時，wait()也會讓當前線程釋放它所持有的鎖。而notify()和notifyAll()的作用，則是喚醒當前對象上的等待線程；notify()是喚醒單個線程，而notifyAll()是喚醒所有的線程。
Object類中關於等待/喚醒的API詳細信息如下：
notify() – 喚醒在此對象監視器上等待的單個線程。
notifyAll() – 喚醒在此對象監視器上等待的所有線程。
wait() – 讓當前線程處於“等待(阻塞)狀態”，“直到其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法”，當前線程被喚醒(進入“就緒狀態”)。
wait(long timeout) – 讓當前線程處於“等待(阻塞)狀態”，“直到其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超過指定的時間量”，當前線程被喚醒(進入“就緒狀態”)。
wait(long timeout, int nanos) – 讓當前線程處於“等待(阻塞)狀態”，“直到其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者其他某個線程中斷當前線程，或者已超過某個實際時間量”，當前線程被喚醒(進入“就緒狀態”)。
更詳細參考：http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3479224.html
五、線程的同步
同步目的:併發 多個線程訪問同一份資源 確保資源安全 -->線程安全
1.同步代碼塊
在代碼塊上加上”synchronized”關鍵字，則此代碼塊就稱爲同步代碼塊
2.同步代碼塊格式
synchronized(同步對象){
需要同步的代碼塊;
}
3.同步方法
除了代碼塊可以同步，方法也是可以同步的
4.方法同步格式
synchronized void 方法名稱(){}
死鎖: 過多的同步容易造成死鎖
注：synchronized後續會單獨來學習
六、生產者和消費者模式
生產/消費者問題是個非常典型的多線程問題，涉及到的對象包括“生產者”、“消費者”、“倉庫”和“產品”。他們之間的關係如下：
(01) 生產者僅僅在倉儲未滿時候生產，倉滿則停止生產。
(02) 消費者僅僅在倉儲有產品時候才能消費，倉空則等待。
(03) 當消費者發現倉儲沒產品可消費時候會通知生產者生產。
(04) 生產者在生產出可消費產品時候，應該通知等待的消費者去消費。
簡單實例：
/**
一個場景,共同的資源
生產者消費者模式 信號燈法
wait() :等待，釋放鎖 sleep 不釋放鎖
notify()/notifyAll():喚醒
與 synchronized
* @author Administrator
*
*/
public class Movie {
private String pic ;
//信號燈
//flag -->T 生產生產，消費者等待 ，生產完成後通知消費
//flag -->F 消費者消費 生產者等待, 消費完成後通知生產
private boolean flag =true;
/**
* 播放
* @param pic
*/
public synchronized void play(String pic){
if(!flag){ //生產者等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//開始生產
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("生產了:"+pic);
//生產完畢
this.pic =pic;
//通知消費
this.notify();
//生產者停下
this.flag =false;
}
public synchronized void watch(){
if(flag){ //消費者等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//開始消費
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("消費了"+pic);
//消費完畢
//通知生產
this.notifyAll();
//消費停止
this.flag=true;
}
}
/**
* 生產者
* @author Administrator
*
*/
public class Player implements Runnable {
private Movie m ;
public Player(Movie m) {
super();
this.m = m;
}
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<20;i++){
if(0==i%2){
m.play("左青龍");
}else{
m.play("右白虎");
}
}
}
}
public class Watcher implements Runnable {
private Movie m ;
public Watcher(Movie m) {
super();
this.m = m;
}
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<20;i++){
m.watch();
}
}
}
public class App {
public static void main(String[] args) {
//共同的資源
Movie m = new Movie();
//多線程
Player p = new Player(m);
Watcher w = new Watcher(m);
new Thread(p).start();
new Thread(w).start();
}
}
上面採用的是信號燈法，即標誌位來控制，那麼下面這個實例則是通過倉庫來控制：
public class TestProduce {
public static void main(String[] args) {
SyncStack sStack = new SyncStack();
Shengchan sc = new Shengchan(sStack);
Xiaofei xf = new Xiaofei(sStack);
sc.start();
xf.start();
}
}
class Mantou {
int id;
Mantou(int id){
this.id=id;
}
}
class SyncStack{
int index=0;
Mantou[] ms = new Mantou[10];
public synchronized void push(Mantou m){
while(index==ms.length){
try {
this.wait();
//wait後，線程會將持有的鎖釋放。sleep是即使睡着也持有互斥鎖。
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
this.notify(); //喚醒在當前對象等待池中等待的第一個線程。notifyAll叫醒所有在當前對象等待池中等待的所有線程。
//如果不喚醒的話。以後這兩個線程都會進入等待線程，沒有人喚醒。
ms[index]=m;
index++;
}
public synchronized Mantou pop(){
while(index==0){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
this.notify();
index--;
return ms[index];
}
}
class Shengchan extends Thread{
SyncStack ss = null;
public Shengchan(SyncStack ss) {
this.ss=ss;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("造饅頭："+i);
Mantou m = new Mantou(i);
ss.push(m);
}
}
}
class Xiaofei extends Thread{
SyncStack ss = null;
public Xiaofei(SyncStack ss) {
this.ss=ss;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
Mantou m = ss.pop();
System.out.println("喫饅頭："+i);
}
}
}
七、面試題
線程和進程有什麼區別？
答：一個進程是一個獨立(self contained)的運行環境，它可以被看作一個程序或者一個應用。而線程是在進程中執行的一個任務。線程是進程的子集，一個進程可以有很多線程，每條線程並行執行不同的任務。不同的進程使用不同的內存空間，而所有的線程共享一片相同的內存空間。別把它和棧內存搞混，每個線程都擁有單獨的棧內存用來存儲本地數據。
如何在Java中實現線程？
答：
創建線程有兩種方式：
一、繼承 Thread 類，擴展線程。
二、實現 Runnable 接口。
啓動一個線程是調用run()還是start()方法？
答：啓動一個線程是調用start()方法，使線程所代表的虛擬處理機處於可運行狀態，這意味着它可以由JVM 調度並執行，這並不意味着線程就會立即運行。run()方法是線程啓動後要進行回調（callback）的方法。
Thread類的sleep()方法和對象的wait()方法都可以讓線程暫停執行，它們有什麼區別?
答：sleep()方法（休眠）是線程類（Thread）的靜態方法，調用此方法會讓當前線程暫停執行指定的時間，將執行機會（CPU）讓給其他線程，但是對象的鎖依然保持，因此休眠時間結束後會自動恢復（線程回到就緒狀態，請參考第66題中的線程狀態轉換圖）。wait()是Object類的方法，調用對象的wait()方法導致當前線程放棄對象的鎖（線程暫停執行），進入對象的等待池（wait pool），只有調用對象的notify()方法（或notifyAll()方法）時才能喚醒等待池中的線程進入等鎖池（lock pool），如果線程重新獲得對象的鎖就可以進入就緒狀態。
線程的sleep()方法和yield()方法有什麼區別？
答：
① sleep()方法給其他線程運行機會時不考慮線程的優先級，因此會給低優先級的線程以運行的機會；yield()方法只會給相同優先級或更高優先級的線程以運行的機會；
② 線程執行sleep()方法後轉入阻塞（blocked）狀態，而執行yield()方法後轉入就緒（ready）狀態；
③ sleep()方法聲明拋出InterruptedException，而yield()方法沒有聲明任何異常；
④ sleep()方法比yield()方法（跟操作系統CPU調度相關）具有更好的可移植性。
請說出與線程同步以及線程調度相關的方法。
答：
wait()：使一個線程處於等待（阻塞）狀態，並且釋放所持有的對象的鎖；
sleep()：使一個正在運行的線程處於睡眠狀態，是一個靜態方法，調用此方法要處理InterruptedException異常；
notify()：喚醒一個處於等待狀態的線程，當然在調用此方法的時候，並不能確切的喚醒某一個等待狀態的線程，而是由JVM確定喚醒哪個線程，而且與優先級無關；
notityAll()：喚醒所有處於等待狀態的線程，該方法並不是將對象的鎖給所有線程，而是讓它們競爭，只有獲得鎖的線程才能進入就緒狀態；
八、總結
重點：1)線程的創建 2）線程的終止方法 3）線程的同步 4）生產者消費
參考資料：
裴新《多線程視頻》