java的多線程

　　認識多任務、多進程、單線程、多線程

要認識多線程就要從操作系統的原理説起。

以前古老的DOS操作系統(V 6.22)是單任務的，還沒有線程的概念，系統在每次只能做一件事情。比如你在copy東西的時候不能rename文件名。為了提高系統的利用效率，採用批處理來批量執行任務。

現在的操作系統都是多任務操作系統，每個運行的任務就是操作系統所做的一件事情，比如你在聽歌的同時還在用MSN和好友聊天。聽歌和聊天就是兩個任務，這個兩個任務是“同時”進行的。一個任務一般對應一個進程，也可能包含好幾個進程。比如運行的MSN就對應一個MSN的進程，如果你用的是windows系統，你就可以在任務管理器中看到操作系統正在運行的進程信息。

一般來説，當運行一個應用程序的時候，就啟動了一個進程，當然有些會啟動多個進程。啟動進程的時候，操作系統會為進程分配資源，其中最主要的資源是內存空間，因為程序是在內存中運行的。在進程中，有些程序流程塊是可以亂序執行的，並且這個代碼塊可以同時被多次執行。實際上，這樣的代碼塊就是線程體。線程是進程中亂序執行的代碼流程。當多個線程同時運行的時候，這樣的執行模式成為併發執行。

多線程的目的是為了最大限度的利用CPU資源。

Java編寫程序都運行在在Java虛擬機(JVM)中，在JVM的內部，程序的多任務是通過線程來實現的。每用java命令啟動一個java應用程序，就會啟動一個JVM進程。在同一個JVM進程中，有且只有一個進程，就是它自己。在這個JVM環境中，所有程序代碼的運行都是以線程來運行。

一般常見的Java應用程序都是單線程的。比如，用java命令運行一個最簡單的HelloWorld的Java應用程序時，就啟動了一個JVM進程，JVM找到程序程序的入口點main()，然後運行main()方法，這樣就產生了一個線程，這個線程稱之為主線程。當main方法結束後，主線程運行完成。JVM進程也隨即退出 。

對於一個進程中的多個線程來説，多個線程共享進程的內存塊，當有新的線程產生的時候，操作系統不分配新的內存，而是讓新線程共享原有的進程塊的內存。因此，線程間的通信很容易，速度也很快。不同的進程因為處於不同的內存塊，因此進程之間的通信相對困難。

實際上，操作的系統的多進程實現了多任務併發執行，程序的多線程實現了進程的併發執行。多任務、多進程、多線程的前提都是要求操作系統提供多任務、多進程、多線程的支持。

在Java程序中，JVM負責線程的調度。線程調度是值按照特定的機制為多個線程分配CPU的使用權。

調度的模式有兩種：分時調度和搶佔式調度。分時調度是所有線程輪流獲得CPU使用權，並平均分配每個線程佔用CPU的時間;搶佔式調度是根據線程的優先級別來獲取CPU的使用權。JVM的線程調度模式採用了搶佔式模式。

所謂的“併發執行”、“同時”其實都不是真正意義上的“同時”。眾所周知，CPU都有個時鐘頻率，表示每秒中能執行cpu指令的次數。在每個時鐘週期內，CPU實際上只能去執行一條(也有可能多條)指令。操作系統將進程線程進行管理，輪流(沒有固定的順序)分配每個進程很短的一段是時間(不一定是均分)，然後在每個線程內部，程序代碼自己處理該進程內部線程的時間分配，多個線程之間相互的切換去執行，這個切換時間也是非常短的。因此多任務、多進程、多線程都是操作系統給人的一種宏觀感受，從微觀角度看，程序的運行是異步執行的。

Java語言的多線程需要操作系統的支持。

Java 虛擬機允許應用程序併發地運行多個執行線程。Java語言提供了多線程編程的擴展點，並給出了功能強大的線程控制API。

　　在Java中，多線程的實現有兩種方式：

　　擴展ad類

　　實現able接口

每個線程都有一個優先級，高優先級線程的執行優先於低優先級線程。每個線程都可以或不可以標記為一個守護程序。當某個線程中運行的代碼創建一個新 Thread 對象時，該新線程的初始優先級被設定為創建線程的優先級，並且當且僅當創建線程是守護線程時，新線程才是守護程序。

當 Java 虛擬機啟動時，通常都會有單個非守護線程(它通常會調用某個指定類的 main 方法)。Java 虛擬機會繼續執行線程，直到下列任一情況出現時為止：

調用了 Runtime 類的 exit 方法，並且安全管理器允許退出操作發生。

非守護線程的所有線程都已停止運行，無論是通過從對 run 方法的調用中返回，還是通過拋出一個傳播到 run 方法之外的異常。

　　線程的生命週期：

新建狀態：用new語句創建的線程對象處於新建狀態，此時它和其它的java對象一樣，僅僅在堆中被分配了內存

就緒狀態：當一個線程創建了以後，其他的線程調用了它的start()方法，該線程就進入了就緒狀態。處於這個狀態的線程位於可運行池中，等待獲得CPU的使用權

運行狀態：處於這個狀態的線程佔用CPU,執行程序的代碼

阻塞狀態：當線程處於阻塞狀態時，java虛擬機不會給線程分配CPU，直到線程重新進入就緒狀態，它才有機會轉到運行狀態。

　　阻塞狀態分為三種情況：

1、 位於對象等待池中的阻塞狀態：當線程運行時，如果執行了某個對象的wait()方法，java虛擬機就回把線程放到這個對象的等待池中

2、 位於對象鎖中的阻塞狀態，當線程處於運行狀態時，試圖獲得某個對象的同步鎖時，如果該對象的同步鎖已經被其他的線程佔用，JVM就會把這個線程放到這個對象的'瑣池中。

3、 其它的阻塞狀態：當前線程執行了sleep()方法，或者調用了其它線程的join()方法，或者發出了I/O請求時，就會進入這個狀態中。

　　一、創建並運行線程

當調用start方法後，線程開始執行run方法中的代碼。線程進入運行狀態。可以通過Thread類的isAlive方法來判斷線程是否處於運行狀態。當線程處於運行狀態時，isAlive返回true，當isAlive返回false時，可能線程處於等待狀態，也可能處於停止狀態。