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Java并发编程（二）线程的基本认知

线程的各个术语

线程和进程的区别

进程可以比喻为一个app，淘宝，美团，微信都是一个进程，线程是属于进程的。就好似微信里面的群发就是多个线程在工作。也可以比喻为，进程是一户人家，家里有多个人（线程），每个人都有各自的职业，在大多数时候一起分工合作（提高效率），少数时候发生冲突，比如一起抢一个厕所（线程阻塞）。

线程的生命周期

在线程这个类中，有一个枚举类，枚举了线程的各个状态

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public enum State {

        NEW,

        RUNNABLE,

        BLOCKED,

        WAITING,

        TIMED_WAITING,

        TERMINATED;
    }

NEW表示尚未启动的线程的线程状态

RUNNABLE表示它是一个正在运行的线程

BLOCKED表示线程被阻塞，无法获得想要获得的资源，可能是资源正在被锁定，或等待被解锁

WAITING由于调用其中一个线程，线程处于等待状态

TIMED_WAITING具有指定等待时间的等待线程的线程状态

TERMINATED终止线程的线程状态

我们可以通过接取一个Runnable接口来使用并行的功能

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public class test implements Runnable{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        test r = new test();
        Thread t = new Thread(r);
        System.out.println(t.getState());
        t.start();
        System.out.println(t.getState());
        t.sleep(1000);
        System.out.println(t.getState());

    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("xxxx");
    }
}

//NEW
//RUNNABLE
//xxxx
//TERMINATED

使用thread.getstate()获得此线程此刻的状态

线程的切换

CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务。

在切换前会保存上一个任务的状态，以便下次切换回这个任务时，可以再加载这个任务的状态。

所以任务从保存到再加载的过程就是一次线程切换

并发的级别

1 阻塞

一个线程是阻塞的，那么在其他线程释放资源之前，当前线程无法继续执行。阻塞可以分很多情况，一种是临时阻塞，就是当时要访问的资源暂时被锁住的了无法访问，所以就停留在此地，另一种是碰到了死锁，就会一直被阻塞，直到设计者发现它。

2 无饥饿（Starvation-Free）

如果线程之间是有优先级的，那么线程调度的时候总是会倾向于满足高优先级的线程。也就是说，对于同一个资源的分配，是不公平的。锁也分公平锁和非公平锁，对于非公平锁来说，系统允许高优先级的线程插队。这样就有可能导致低优先级的线程产生饥饿。但是如果是公平锁，满足先来后到，那么饥饿就不会产生，不管新来的线程优先级多高，要想获得资源，就必须乖乖排队。这样所有的线程都有机会执行。

3 无障碍（Obstruction-Free）

无障碍是一种最弱的非阻塞调度。无障碍表示两个线程可以畅通无阻的行动，但也会出现一些矛盾，比如一起访问同一个资源，又一起修改一个资源，那样就会出现数据的不可见性，对于无障碍的线程来说，一旦检测到这种情况，它就会立即对自己所做的修改进行回滚，确保数据安全。

4 无锁（Lock-Free）

无锁的并行都是无障碍的。但是这样会出现很多很多问题，比如说也是同时访问和修改资源，如果发生了资源的争夺，可能会陷入长时间的阻塞或者是直接奔溃，这对于程序来说，无疑是致命的。

5 无等待（Wait-Free）

无锁只要求一个线程可以在有限步数内完成操作，而无等待则是在无锁的基础上更进一步进行扩展，它要求所有的线程都必须在有限步数内完成，这样就不会引起线程饥饿问题。

并发编程