一、多线程的基本概念
1. 概述
线程指进程中的一个执行场景，也就是执行流程，那么进程和线程有什么区别呢？每个进程是一个应用程序，都有独立的内存空间。同一个进程中的线程共享其进程中的内存和资源。（共享的内存是堆内存和方法区内存，栈内存不共享，每个线程有自己的。）
2. 进程与线程的区别
一个进程就是一个应用程序。在操作系统中每启动一个应用程序就会相应的启动一个进程。
线程是一个进程中的执行场景/执行单元。一个进程可以启动多个线程。
3. 系统引入多线程的作用
提高 CPU 的使用率。
注：进程和进程之间的内存独立。
4. 进程引入多线程的作用
提高进程的使用率。
注：线程和线程之间栈内存独立，堆内存和方法区内存共享。一个线程一个栈。
5. 描述Java程序的执行原理
java 命令执行会启动 JVM，JVM 的启动表示启动一个应用程序，表示启动了一个进程。该进程会自动启动一个“主线程”，然后主线程负责调用某个类的 main 方法。所以 main 方法的执行是在主线程中执行的。然后通过 main 方法代码的执行可以启动其他的“分支线程”。所以，main 方法结束程序不一定结束，因为其他的分支线程有可能还在执行。
二、线程的创建与启动
1. 线程的创建
Java 虚拟机的主线程入口是 main 方法，用户可以自己创建线程，创建方式有s三种：
1.继承 Thread 类实现
2.Runnable 接口（推荐使用 Runnable 接口）
方法一 ：写一个类，直接继承java.lang.Thread，重写run方法。
// 定义线程类
public class MyThread extends Thread{
public void run(){
}
}
// 创建线程对象
MyThread t = new MyThread();
// 启动线程。
t.start();
方法二 ：编写一个类，实现java.lang.Runnable接口，实现run方法。
public class MyRunnable implements Runnable {
public void run(){
}
}
// 创建线程对象
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
// 启动线程
t.start();
**方法三：实现Callable接口 **
这种方式实现的线程可以获取线程的返回值。上述那两种方式是无法获取线程返回值的，因为run方法返回void。
2. 线程的启动
//线程对象迪奥哟领start方法即可
t.start();
三、线程的生命周期
线程的生命周期存在五个状态：新建、就绪、运行、阻塞、死亡。
新建：采用 new语句创建完成
就绪：执行 start 后
运行：占用 CPU 时间
阻塞：执行了 wait 语句、执行了 sleep 语句和等待某个对象锁，等待输入的场合
终止：退出 run()方法
四、线程的调度与控制
1. 概述
通常我们的计算机只有一个 CPU，CPU 在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到 CPU时间片，也就是使用权，才可以执行指令。在单 CPU 的机器上线程不是并行运行的，只有在多个 CPU 上线程才可以并行运行。Java 虚拟机要负责线程的调度，取得 CPU的使用权，目前有两种调度模型：分时调度模型和抢占式调度模型，Java 使用抢占式调度模型。
2. 分类
分时调度模型：所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间片
抢占式调度模型：优先级高的线程获取 CPU 的时间片相对多一些，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个
3. 线程优先级
线程优先级主要分三 种 ： MAX_PRIORITY(最高级) ; MIN_PRIORITY(最低级) ; NOM_PRIORITY(标准) 默认
关于线程优先级的方法
void setPriority(int newPriority);设置线程的优先级
int getPriority();获取线程优先级
/*
最低优先级1
默认优先级是5
最高优先级10
优先级比较高的获取CPU时间片可能会多一些。（但也不完全是，大概率是多的。）
*/
static void yield();// 让位方法,暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程yield()方法不是阻塞方法。让当前线程让位，让给其它线程使用。yield()方法的执行会让当前线程从“运行状态”回到“就绪状态”。注意：在回到就绪之后，有可能还会再次抢到。
void join();//合并线程,当前线程可以调用另一个线程的 join 方法，调用后当前线程会被阻塞不再执行，直到被调用的线程执行完毕，当前线程才会执行
void sleep(); //设置休眠的时间,单位毫秒，当一个线程遇到 sleep 的时候，就会睡眠，进入到阻塞状态,放弃 CPU，腾出 cpu 时间片，给其他线程用，所以在开发中通常我们会这样做，使其他的线程能够取得 CPU 时间片，当睡眠时间到达了，线程会进入可运行状态，得到 CPU 时间片继续执行，如果线程在睡眠状态被中断了，将会抛出 IterruptedException
void interuptt();//如果我们的线程正在睡眠，可以采用 interrupt 进行中断
五、线程同步与数据安全
共享同一个对象启动两个线程，两个线程会对同一个对象进行操作，数据会出现异常，即数据不安全。
1. 什么时候数据在多线程并发的环境下会存在安全问题呢？
条件1：多线程并发。
条件2：有共享数据。
条件3：共享数据有修改的行为。
2. 如何解决线程安全问题？
用排队执行解决线程安全问题, 即线程同步。
3. 何为线程同步机制？
线程同步，指某一个时刻，指允许一个线程来访问共享资源，线程同步其实是对对象加锁，如果对象中的方法都是同步方法，那么某一时刻只能执行一个方法，采用线程同步解决以上的问题，我们只要保证线程一操作 s 时，线程 2 不允许操作即可，只有线程一使用完成 s 后，再让线程二来使用 s 变量。
4. 异步编程模型与同步编程模型
异步编程模型 ：
线程t1和线程t2，各自执行各自的，t1不管t2，t2不管t1，也不需要等谁，这种编程模型叫做：异步编程模型。其实就是：多线程并发（效率较高。）
同步编程模型 ：
线程t1和线程t2，在线程t1执行的时候，必须等待t2线程执行结束，或者说在t2线程执行的时候，必须等待t1线程执行结束，两个线程之间发生了等待关系，这就是同步编程模型。效率较低。线程排队执行。给共享对象加线程锁。
5. Java中三大变量有哪些会线程安全问题？
三大变量 ：
实例变量：在堆中。
静态变量：在方法区。
局部变量：在栈中
线程安全：
局部变量永远都不会存在线程安全问题。因为局部变量不共享。（一个线程一个栈。）局部变量在栈中。所以局部变量永远都不会共享。
实例变量在堆中，堆只有1个。静态变量在方法区中，方法区只有1个。堆和方法区都是多线程共享的，所以可能存在线程安全问题。
局部变量+常量：不会有线程安全问题。
成员变量：可能会有线程安全问题。
注：
因为局部变量不存在线程安全问题。选择StringBuilder。
StringBuffer效率比较低。
ArrayList是非线程安全的。
Vector是线程安全的。
HashMap HashSet是非线程安全的。
Hashtable是线程安全的。
6. 如何给线程共享对象加锁?
第一种：同步代码块
灵活
synchronized(线程共享对象){
同步代码块;
}
第二种：在实例方法上使用synchronized
表示共享对象一定是this
并且同步代码块是整个方法体。
第三种：在静态方法上使用synchronized
表示找类锁。
类锁永远只有1把。
就算创建了100个对象，那类锁也只有一把
//synchronized 是对对象加锁
//采用 synchronized 同步最好只同步有线程安全的代码
//可以优先考虑使用 synchronized 同步块
//因为同步的代码越多，执行的时间就会越长，其他线程等待的时间就会越长
//影响效率
7. 在开发中一定要用线程同步机制吗？
不是，synchronized会让程序的执行效率降低，用户体验不好。系统的用户吞吐量降低。用户体验差。在不得已的情况下再选择线程同步机制。
代替方案
第一种方案：尽量使用局部变量代替实例变量和静态变量。
第二种方案：如果必须是实例变量，那么可以考虑创建多个对象，这样实例变量的内存就不共享了。（一个线程对应1个对象，100个线程对应100个对象，对象不共享，就没有数据安全问题了。）
第三种方案：如果不能使用局部变量，对象也不能创建多个，这个时候就只能选择synchronized了。线程同步机制。
六、守护线程
1. 概述
从线程分类上可以分为：用户线程（以上讲的都是用户线程），另一个是守护线程。守护线程是这样的，所有的用户线程结束生命周期，守护线程才会结束生命周期，只要有一个用户线程存在，那么守护线程就不会结束，例如 java 中著名的垃圾回收器就是一个守护线程，只有应用程序中所有的线程结束，它才会结束。
2. 如何设置守护线程
t.setDaemon(true);
//设置为守护线程后，当主线程结束后，守护线程并没有把所有的数据输出完就结束了，也即是说守护线程是为用户线程服务的，当用户线程全部结束，守护线程会自动结束
七、定时器
1. 概述
间隔特定的时间，执行特定的程序。可以使用sleep方法，睡眠，设置睡眠时间，没到这个时间点醒来，执行任务。这种方式是最原始的定时器。（比较low）在java的类库中已经写好了一个定时器：java.util.Timer，可以直接拿来用。不过，这种方式在目前的开发中也很少用，因为现在有很多高级框架都是支持定时任务的。在实际的开发中，目前使用较多的是Spring框架中提供的SpringTask框架，这个框架只要进行简单的配置，就可以完成定时器的任务。
2. 定时器用法
//第一种方法：设定指定任务task在指定时间time执行 schedule(TimerTask task, Date time)
public static void timer1() {
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
public void run() {
System.out.println("-------设定要指定任务--------");
}
}, 2000);// 设定指定的时间time,此处为2000毫秒
}
八、生产者与消费者模式
1. 概述
生产者消费者问题是线程模型中的经典问题：生产者和消费者在同一时间段内共用同一存储空间，生产者向空间里生产数据，而消费者取走数据。阻塞队列就相当于一个缓冲区，平衡了生产者和消费者的处理能力。这个阻塞队列就是用来给生产者和消费者解耦的。
2. wait() 与 notify() 方法实现生产者与消费者模式
注 ： wait和notify方法不是线程对象的方法，是java中任何一个java对象都有的方法，因为这两个方式是Object类中自带的。wait方法和notify方法不是通过线程对象调用。
Object o = new Object();
o.wait();
/*表示：
让正在o对象上活动的线程进入等待状态，无期限等待，直到被唤醒为止。
o.wait();方法的调用，会让“当前线程（正在o对象上活动的线程）”进入等待状态。*/
Object o = new Object();
o.notify();
/*表示：
唤醒正在o对象上等待的线程。
还有一个notifyAll()方法：
这个方法是唤醒o对象上处于等待的所有线程*/