Android JAVA多線程，面試者的最愛!

多線程 
線程：是指進程中的一個執行流程。 
線程與進程的區別：每個進程都需要操作系統為其分配獨立的內存地址空間，而同一進程中的所有線程在同一塊地址空間中工作，這些線程可以共享同一塊內存和系統資源。

如何創建一個線程？

創建線程有兩種方式，如下： 
1、 擴展Java.lang.Thread類 
2、 實現Runnable接口 
Thread類代表線程類，它的兩個最主要的方法是： 
run()——包含線程運行時所執行的代碼 
Start()——用於啟動線程

一個線程只能被啟動一次。第二次啟動時將會拋出Java.lang.IllegalThreadExcetpion異常

線程間狀態的轉換（如圖示）

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占用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占用，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。

死亡狀態：當線程退出了run()方法，就進入了死亡狀態，該線程結束了生命周期。 
           或者正常退出 
           或者遇到異常退出 
           Thread類的isAlive()方法判斷一個線程是否活著，當線程處於死亡狀態或者新建狀態時，該方法返回false,在其余的狀態下，該方法返回true.

線程調度 
線程調度模型：分時調度模型和搶占式調度模型 
JVM采用搶占式調度模型。 
所謂的多線程的並發運行，其實是指宏觀上看，各個線程輪流獲得CPU的使用權，分別執行各自的任務。 
（線程的調度不是跨平台，它不僅取決於Java虛擬機，它還依賴於操作系統）

如果希望明確地讓一個線程給另外一個線程運行的機會，可以采取以下的辦法之一 
1、 調整各個線程的優先級 
2、 讓處於運行狀態的線程調用Thread.sleep()方法 
3、 讓處於運行狀態的線程調用Thread.yIEld()方法 
4、 讓處於運行狀態的線程調用另一個線程的join()方法

調整各個線程的優先級 
Thread類的setPriority(int)和getPriority()方法分別用來設置優先級和讀取優先級。 
如果希望程序能夠移值到各個操作系統中，應該確保在設置線程的優先級時，只使用MAX_PRIORITY、NORM_PRIORITY、MIN_PRIORITY這3個優先級。

線程睡眠：當線程在運行中執行了sleep()方法時，它就會放棄CPU，轉到阻塞狀態。 
線程讓步：當線程在運行中執行了Thread類的yield()靜態方法時，如果此時具有相同優先級的其它線程處於就緒狀態，那麼yield()方法將把當前運行的線程放到運行池中並使另一個線程運行。如果沒有相同優先級的可運行線程，則yIEld()方法什麼也不做。 
Sleep()方法和yIEld()方法都是Thread類的靜態方法，都會使當前處於運行狀態的線程放棄CPU，把運行機會讓給別的線程，兩者的區別在於： 
         1、sleep()方法會給其他線程運行的機會，而不考慮其他線程的優先級，因此會給較低線程一個運行的機會；yIEld()方法只會給相同優先級或者更高優先級的線程一個運行的機會。 
2、當線程執行了sleep(long millis)方法後，將轉到阻塞狀態，參數millis指定睡眠時間；當線程執行了yIEld()方法後，將轉到就緒狀態。 
          3、sleep()方法聲明拋出InterruptedException異常，而yIEld()方法沒有聲明拋出任何異常 
          4、sleep()方法比yIEld()方法具有更好的移植性

等待其它線程的結束：join() 
          當前運行的線程可以調用另一個線程的 join()方法，當前運行的線程將轉到阻塞狀態，直到另一個線程運行結束，它才恢復運行。

定時器Timer:在JDK的Java.util包中提供了一個實用類Timer, 它能夠定時執行特定的任務。

線程的同步 
原子操作：根據Java規范，對於基本類型的賦值或者返回值操作，是原子操作。但這裡的基本數據類型不包括long和double, 因為JVM看到的基本存儲單位是32位，而long 和double都要用64位來表示。所以無法在一個時鐘周期內完成。

自增操作（++）不是原子操作，因為它涉及到一次讀和一次寫。

原子操作：由一組相關的操作完成，這些操作可能會操縱與其它的線程共享的資源，為了保證得到正確的運算結果，一個線程在執行原子操作其間，應該采取其他的措施使得其他的線程不能操縱共享資源。

同步代碼塊：為了保證每個線程能夠正常執行原子操作，Java引入了同步機制，具體的做法是在代表原子操作的程序代碼前加上synchronized標記，這樣的代碼被稱為同步代碼塊。

同步鎖：每個Java對象都有且只有一個同步鎖，在任何時刻，最多只允許一個線程擁有這把鎖。

當一個線程試圖訪問帶有synchronized(this)標記的代碼塊時，必須獲得 this關鍵字引用的對象的鎖，在以下的兩種情況下，本線程有著不同的命運。 
1、 假如這個鎖已經被其它的線程占用，JVM就會把這個線程放到本對象的鎖池中。本線程進入阻塞狀態。鎖池中可能有很多的線程，等到其他的線程釋放了鎖，JVM就會從鎖池中隨機取出一個線程，使這個線程擁有鎖，並且轉到就緒狀態。 
2、 假如這個鎖沒有被其他線程占用，本線程會獲得這把鎖，開始執行同步代碼塊。 
（一般情況下在執行同步代碼塊時不會釋放同步鎖，但也有特殊情況會釋放對象鎖 
如在執行同步代碼塊時，遇到異常而導致線程終止，鎖會被釋放；在執行代碼塊時，執行了鎖所屬對象的wait()方法，這個線程會釋放對象鎖，進入對象的等待池中）

線程同步的特征： 
1、如果一個同步代碼塊和非同步代碼塊同時操作共享資源，仍然會造成對共享資源的競爭。因為當一個線程執行一個對象的同步代碼塊時，其他的線程仍然可以執行對象的非同步代碼塊。（所謂的線程之間保持同步，是指不同的線程在執行同一個對象的同步代碼塊時，因為要獲得對象的同步鎖而互相牽制） 
2、 每個對象都有唯一的同步鎖 
3、 在靜態方法前面可以使用synchronized修飾符。 
4、 當一個線程開始執行同步代碼塊時，並不意味著必須以不間斷的方式運行，進入同步代碼塊的線程可以執行Thread.sleep()或者執行Thread.yIEld()方法，此時它並不釋放對象鎖，只是把運行的機會讓給其他的線程。 
5、 Synchronized聲明不會被繼承，如果一個用synchronized修飾的方法被子類覆蓋，那麼子類中這個方法不在保持同步，除非用synchronized修飾。

線程安全的類： 
1、 這個類的對象可以同時被多個線程安全的訪問。 
2、 每個線程都能正常的執行原子操作，得到正確的結果。 
3、 在每個線程的原子操作都完成後，對象處於邏輯上合理的狀態。

釋放對象的鎖： 
1、 執行完同步代碼塊就會釋放對象的鎖 
2、 在執行同步代碼塊的過程中，遇到異常而導致線程終止，鎖也會被釋放 
3、 在執行同步代碼塊的過程中，執行了鎖所屬對象的wait()方法，這個線程會釋放對象鎖，進入對象的等待池。

死鎖 
當一個線程等待由另一個線程持有的鎖，而後者正在等待已被第一個線程持有的鎖時，就會發生死鎖。JVM不監測也不試圖避免這種情況，因此保證不發生死鎖就成了程序員的責任。

如何避免死鎖 
一個通用的經驗法則是：當幾個線程都要訪問共享資源A、B、C 時，保證每個線程都按照同樣的順序去訪問他們。

線程通信 
Java.lang.Object類中提供了兩個用於線程通信的方法 
1、 wait():執行了該方法的線程釋放對象的鎖，JVM會把該線程放到對象的等待池中。該線程等待其它線程喚醒 
2、 notify():執行該方法的線程喚醒在對象的等待池中等待的一個線程，JVM從對象的等待池中隨機選擇一個線程，把它轉到對象的鎖池中。