还不懂 Java 中的多线程？ _多线程

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作者 | 纳达丶无忌原文 | jianshu.com/p/40d4c7aebd66
前言
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正文
如果对什么是线程、什么是进程仍存有疑惑，请先 google 之，因为这两个概念不在本文的范围之内。
用多线程只有一个目的，那就是更好的利用 CPU 的资源，因为所有的多线程代码都可以用单线程来实现。说这个话其实只有一半对，因为反应“多角色”的程序代码，最起码每个角色要给他一个线程吧，否则连实际场景都无法模拟，当然也没法说能用单线程来实现：比如最常见的“生产者，消费者模型” 。
很多人都对其中的一些概念不够明确，如同步、并发等等，让我们先建立一个数据字典，以免产生误会。

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
并行与并发：
并行：多个 CPU 实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑，是真正的同时。
并发：通过 CPU 调度算法，让用户看上去同时执行，实际上从 CPU 操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源，那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈，我们会用 TPS 或者 QPS 来反应这个系统的处理能力。

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并发与并行

线程安全：经常用来描绘一段代码。指在并发的情况之下，该代码经过多线程使用，线程的调度顺序不影响任何结果。这个时候使用多线程，我们只需要关注系统的内存，CPU 是不是够用即可。反过来，线程不安全就意味着线程的调度顺序会影响最终结果，如不加事务的转账代码:

void transferMoney(User from, User to, float amount){ to.setMoney(to.getBalance + amount); from.setMoney(from.getBalance - amount);}

同步：JAVA 中的同步指的是通过人为的控制和调度，保证共享资源的多线程访问成为线程安全，来保证结果的准确。如上面的代码简单加入 @synchronized 关键字。在保证结果准确的同时，提高性能，才是优秀的程序。线程安全的优先级高于性能。

好了，让我们开始吧。我准备分成几部分来总结涉及到多线程的内容：
1. 扎好马步：线程的状态
2. 内功心法：每个对象都有的方法（机制）
3. 太祖长拳：基本线程类
4. 九阴真经：高级多线程控制类
扎好马步：线程的状态
先来两张图：

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线程状态

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线程状态转换
各种状态一目了然，值得一提的是 "Blocked" 和 "Waiting" 这两个状态的区别：

线程在 Running 的过程中可能会遇到阻塞 (Blocked) 情况
对 Running 状态的线程加同步锁 (Synchronized) 使其进入 (lock blocked pool),同步锁被释放进入可运行状 (Runnable) 。从 jdk 源码注释来看，blocked 指的是对 monitor 的等待（可以参考下文的图）即该线程位于等待区。

线程在 Running 的过程中可能会遇到等待（Waiting）情况线程可以主动调用 object.wait 或者 sleep，或者 join（join内部调用的是 sleep，所以可看成 sleep 的一种）进入。从 jdk 源码注释来看，Waiting 是等待另一个线程完成某一个操作，如 join 等待另一个完成执行，object.wait 等待object.notify 方法执行。

Waiting 状态和Blocked 状态有点费解，我个人的理解是：Blocked 其实也是一种 wait，等待的是 monitor，但是和Waiting 状态不一样，举个例子，有三个线程进入了同步块，其中两个调用了 object.wait，进入了 Waiting 状态，这时第三个调用了 object.notifyAll，这时候前两个线程就一个转移到了 Runnable,一个转移到了 Blocked 。
从下文的 monitor 结构图来区别：每个 Monitor 在某个时刻，只能被一个线程拥有，该线程就是 “Active Thread”，而其它线程都是 “Waiting Thread”，分别在两个队列 “ Entry Set” 和 “Wait Set” 里面等候。在 “Entry Set” 中等待的线程状态 Blocked,从 jstack 的dump 中来看是 “Waiting for monitor entry”，而在 “Wait Set” 中等待的线程状态是 Waiting，表现在 jstack 的 dump 中是 “in Object.wait” 。