进程与线程

进程是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。而进程是线程的容器，一个进程下可以有多个线程。

线程的生命周期

Thread的生命周期记录在内部的State中：

public enum State {
        NEW,
        RUNNABLE,
        BLOCKED,
        WAITING,
        TIMED_WAITING,
        TERMINATED;
    }

1.新建线程与启动线程

Thread t = new Thread();
t.start();

2.终止线程

Thread.stop()方法可以终止线程，但是已经被标注为废弃方法，因为该方法会直接释放线程持有的锁，可能会造成锁维护的对象的不一致状态。
安全的退出方法：可以在线程中监听一个状态值，需要退出时由线程自己按既定步骤退出。

3.线程中断

public void Thread.interrupted();  // 中断线程
public boolean Thread.isInterrupted();  // 判断线程是否被中断
public static boolean Thread.interrupted();  // 判断线程是否被中断，并清除当前中断状态

线程中断可以用来代替Thread.stop()方法实现主动停止线程。线程中断并不会使线程立刻退出，而是向线程发送一个中断通知，目标线程接到通知之后如何处理，完全由目标线程自己决定。

Thread t1 = new Thread() {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                System.out.println("quit");
                break;
            }
        }
        Thread.yield();  // 让出自己的时间片给其他线程
    }
};

相对于之前的监听普通标记物的方法，中断命令由JDK提供支持，可以使Thread.sleep()、Object.wait()等方法执行时抛出InterruptedException异常。因此更为泛用。（Thread.sleep()在抛出异常之后会清除中断状态，如果需要在捕捉到中断异常之后检测中断状态，还需要重新手动设置中断状态）

public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;
public final void wait() throws InterruptedException

4.等待（wait）和通知（notify）

public final void wait() throws InterruptedException
public final native void notify();
public final native void notifyAll();

wait()方法和notify()方法属于java.lang.Object对象。当在一个对象实例上调用wait()方法之后，当前线程就会在这个对象上等待。
如果在线程A中调用了obj.wait()方法，那么线程A就会停止继续执行，转为等待状态，直到其他线程调用了obj.notify()方法为止。相当于obj对象成为了线程间通信的媒介。
当一个线程调用了obj.wait()方法，那它就会进入obj对象的等待队列中，当obj.notify()方法被其他线程调用时，会唤醒等待队列中的一个线程，这个唤醒是不公平、完全随机的。如果调用的是obj.notifyAll()方法，则会唤醒等待队列中的所有线程。
想要使用obj.wait()和obj.notify()方法，必须先使用synchronized获取obj对象，因为wait()和notify()方法执行前需要先获得obj对象的一个监视器，执行之后再释放obj的监视器给其他等待中的线程。
Thread.sleep()、Object.wait()方法都可以使线程等待若干时间，除了Object.wait()方法可以被唤醒外，Object.wait()方法还会释放obj的锁，而Thread.sleep()不会释放任何资源。

5.挂起（suspend）和继续执行（resume）

Thread.suspend()同样可以暂停线程，但是不会释放线程持有的资源，容易导致系统工作不正常，因此已被标为废弃。

6.等待线程结束（join）和谦让（yeild）

public final void join() throws InterruptedException  // 无限制等待
public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException  // 等待一段时间

当一个线程的执行依赖其他线程的执行结果时，就需要该线程等待目标线程执行结束后再继续执行。要做到这一点，可以使用wait()方法，而Java提供的join()方法同意可以做到。

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread();
        t.start();
        t.join();
        System.out.println("Hello World");
    }
}

主线程调用t.join()方法，等t线程结束执行之后再继续执行。join()方法本质是让调用线程wait()方法在当前对象实例上。JDK中join()方法的实现核心片段如下：

while(isAlive()) {
    wait(0);
}

Thread.yield()方法可以使当前线程让出CPU资源，在这之后，该线程会立即加入之后的CPU资源争夺中，因此仍有可能继续执行。

public static native void yield();

Java关键字

1.volatile

一旦一个共享变量（类的成员变量、类的静态成员变量）被volatile修饰之后，那么就具备了两层语义：

保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。
禁止进行指令重排序。

因此，volatile关键字可以保证一个变量的可见性与一定程度上的有序性：

当一个共享变量被volatile修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时，它会去内存中读取新值。
volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作

volatile关键字并不能保证操作的原子性，如果一个变量进行的操作是非原子性的，如自增（++），那么即使它是volatile变量，这个操作也是非原子性的。

2.synchronized关键字

关键字synchronized的作用是实现线程之间的同步。它的工作是对同步的代码加锁，使得每一次，只能有一个线程进入同步块，从而保证线程的安全性。

指定加锁对象：对给定对象加锁，进入同步代码前要获得给定对象的锁。
直接作用于实例方法：相当于对当前实例对象加锁，进入同步代码前要获得当前实例对象的锁。
直接作用于静态方法：相当于对当前类加锁，进入同步代码前要获得当前类的锁。

除了用于线程同步，确保线程安全外，关键字synchronized还可以保证线程之间的可见性和有序性。

（二）线程生命周期与Java关键字