目录

1、多线程介绍

2、线程

 3、线程的调度

 4、线程的生命周期

5、线程的并行与并发

6、程的同步与异步

1、多线程介绍

        多线程：指的是这个程序（一个进程）运行时产生了不止一个线程，是Java语言的重要特性，大量应用于网络编程、服务器端程序的开发，最常见的UI界面底层原理、操作系统底层原理都大量使用了多线程。

        多线程的应用场景：只要你想让多个事情同时运行就需要用到多线程

        比如：软件中的耗时操作、所有的聊天软件、所有的服务器。我们可以流畅的点击软件或者游戏中的各种按钮，底层就是多线程的应用。UI界面的主线程绘制界面，如果有一个耗时的操作发生则启动新的线程，完全不影响主线程的工作。当这个线程工作完毕后，再更新到主界面上。

        我们可以上百人、上千人、上万人同时访问某个网站，也是基于网站服务器的多线程原理。如果没有多线程，服务器处理速度会极大降低。有了多线程，我们就可以让程序同时做多件事情，提高工作效率。

        多线程程序（基于一个CPU）并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序的运行效率，让CPU使用率更高。

        JUC是java.util.concurrent包的简称，在Java5.0添加，目的就是为了更好的支持高并发任务。让开发者进行多线程编程时减少竞争条件和死锁的问题！

2、线程

 2.1、线程是什么？

        线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。

        一个进程中可以有多个线程，同一个进程中的多个线程共享这个进程的资源。

        比如：QQ 和 Chrome 浏览器是两个进程，Chrome 进程里面有很多线程，例如 HTTP 请求线程、事件响应线程、渲染线程等等，线程的并发执行使得在浏览器中点击一个新链接从而发起 HTTP 请求时，浏览器还可以响应用户的其它事件。

2.2、为什么要引入线程？

        由于创建或撤销进程时，系统都要为之分配或回收资源，如内存空间、I/O 设备等，需要较大的时空开销，限制了并发程度的进一步提高。为减少进程切换的开销，把进程作为资源分配单位和调度单位这两个属性分开处理，即进程还是作为资源分配的基本单位，但是不作为调度的基本单位（很少调度或切换），把调度执行与切换的责任交给线程，即线程成为独立调度的基本单位，它比进程更容易（更快）创建，也更容易撤销。

        注意：引入线程前，进程是资源分配和独立调度的基本单位。引入线程后，进程是资源分配的基本单位，线程是独立调度的基本单位。

 3、线程的调度

        线程调度可以分为非抢占式和抢占式，非抢占式调度：在非抢占式系统中，一个线程一旦被选择在处理器上执行，就一直运行，直到阻塞或自愿放弃或退出；抢占式调度：抢占式系统中，一个线程被选中后，允许运行的时间长度有最大的限制，当到达这个时间后，就被迫放弃执行权，由系统来决定下一个执行的线程。

        线程调度的算法有：先来先服务算法，时间片轮换算法，优先级调度算法

                先来先服务算法：这是在非抢占系统中的算法，顾名思义，即谁先来先执行谁。

                时间片轮换算法：所有线程轮流使用CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU

                                             的时间。

                优先级调度算法：优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同，那么

                                             会随机选择一个（线程随机性）。

        java使用的是抢占式调度：在Java中，线程的调度算法由操作系统负责实现，而Java虚拟机（JVM）并不直接控制线程的调度顺序。因此，具体的线程调度算法取决于底层操作系统的实现。在一般情况下，操作系统会根据线程的优先级来进行调度。优先级高的线程通常会更容易被选择执行，但并不是绝对的。操作系统可能会根据其他因素进行调整，比如时间片轮转、线程状态等。因此，并不是一定优先级越高的线程会先执行。

 4、线程的生命周期

Java线程生命周期状态转换图

补充：sleep方法会让线程睡眠，睡眠时间到了之后，不会立马就执行下面的代码，因为sleep方法时间到了后，线程到了就绪队列中，需要抢占到CPU才有执行权，才会执行这个线程

线程的状态

新建状态(NEW)	————————>	创建线程对象
就绪状态(RUNNABLE)	————————>	start方法
阻塞状态(BLOCKED)	————————>	无法获得锁对象
运行状态(Running)	————————>	线程执行
等待状态(WAITING)	————————>	wait方法
计时等待(TIMED WAITING)	————————>	sleep方法
结束状态(TERMINATED)	————————>	全部代码运行完毕

5、线程的并行与并发

并行：在同一时刻，有多个指令在多个CPU上同时执行

并发：在同一时刻，有多个指令在单个CPU上交替执行

        在操作系统中，安装了多个程序，并发指的是在一段时间内宏观上有多个进程同时运行，这在单 CPU 系统中，每一时刻只能有一道进程执行，即微观上这些进程是分时的交替运行，只不过是给人的感觉是同时运行，那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

        而在多个 CPU 的系统中，则这些可以并发执行的进程便可以分配到多个处理器上（CPU），实现多任务并行执行，即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序，这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU，便是多核处理器，核越多，并行处理的程序越多，能大大的提高电脑运行的效率。

        注意：单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的，只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理，线程也是一样的，从宏观角度上理解线程是并行运行的，但是从微观角度上分析却是串行运行的，即一个线程一个线程的去运行，当系统只有一个CPU时，线程会以某种顺序执行多个线程，这种情况就是上面介绍的线程调度。

6、程的同步与异步

        同步是执行或调用一个方法时，每次都需要拿到对应的结果才会继续往后执行；异步与同步相反，它会在执行或调用一个方法后就继续往后执行，不会等待获取执行结果。二者的区别就是处理请求发出后，是否需要等待请求结果，再去继续执行其他操作。

        线程安全是同步，线程不安全是异步

        同步：排队执行，效率低但是安全

        异步：同时执行，效率高但是数据不安全

异步情况：

同步情况： 

 

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