🌼什么是线程

线程属于进程之下，一个进程下可以有多个线程，一开始就存在的线程被称为主线程

主线程和其他线程之间地位是完全相等的，没有任何特殊性

线程是 OS（操作系统）进行调度（分配 CPU）的基本单位

🌼Java 线程在代码中的体现

🌷线程对象

Java 是一个面向对象的语言，线程在 Java 中也是以对象的形式体现的 —— java.lang.Thread 类（包括其子类）的一个对象

🌷在 Java 代码中创建线程

通过继承 Thread 类，并且重写 run 方法，实例化 Thread 对象，再进一步使用线程对象中的一些方法来操作对象

🌷启动线程

当手中有一个 Thread 对象时，调用其 start() 方法来启动线程

注意：

1. 一个已经调用过 start() 的对象不能再调用 starrt() ，再调用就会有异常
2. 调用 start() 方法时千万不能错调用成 run() 方法

🌷代码演示创建线程

public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("我是子线程");
    }
    public static void main(String[] args) {
        MyThread m = new MyThread();
        m.start();
        System.out.println("我是主线程");
    }
}

🌼多线程下各个线程之间执行先后的随机性

start() 是在主线程中的语句，说明 start() 执行后，主线程正在 CPU 上，所以大概率是start() 的下一条语句先执行，但实际运行下，各个线程的执行先后都是不确定的

🌷什么情况下，子线程会被先执行

start() 执行完之后，非常碰巧的发生了一次线程调度，此刻主线程将不再持有 CPU，在调度之后，其他子线程持有 CPU 就会执行子线程中的语句

🌷什么情况下，会出现线程调度

1. CPU 空闲
   1.1 当前运行着的 CPU 执行结束了
   1.2 外部条件将线程阻塞
   1.3 线程主动放弃 CPU
2. 被调度器主动调度
   2.1 高优先级线程抢占
   2.2 时间片耗尽（这种情况最常见）

🌼线程安全

🌷线程之间的数据共享

1. 线程之间共享的内存区域
   堆区、方法区、运行时常量池区
2. 线程之间私有的区域
   pc寄存器、栈

正是因为线程之间有数据共享，才会出现线程线程的不安全情况

🌷演示什么是线程不安全

public class Main {
    static int r = 0;
    static final int COUNT = 1_0000;
    static class Add extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
                r++;
            }
        }
    }
    static class Sub extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
                r--;
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Add add = new Add();
        add.start();
        Sub sub = new Sub();
        sub.start();
        add.join(); // 等待 add 线程执行结束
        sub.join();
        System.out.println(r);
    }
}

这段代码本来的运行结果应该是 “ 0 ”，但是实际的运行结果却相差甚远，且每次的运行结果都是随机的

🌷线程不安全的原因

1. 多个线程之间操作同一块数据（共享数据）
2. 至少有一个线程在修改这块共享内存

由于线程调度的原因，一个线程在刚读取到共享内存且还没修改时可能被 CPU 调度，然后另一个线程再读取这块内存进行修改，修改完之后，上一个线程再回到原来的状态，但因为之前的状态共享内存的值还没被修改，就会导致同一个值被多次操作，从而导致最终的值出现巨大偏差

🌷原子性

程序员的预期是 r++ 或者 r-- 是一个原子性的操作（全部完成或全没完成），但实际执行起来，保证不了原子性，所以会出错

原子性被破坏是线程不安全最常见的原因

🌷系统角度分析线程不安全的原因

内存可见性

一些线程多数据的操作，很可能其他线程是无法感知的，甚至某些情况下，会被优化到完全看不到的结果，当有共享内存存在时，就会导致同一个值被多次操作

代码重排序

我们写的程序，往往是经过中间很多环节优化的结果，并不保证最终执行的语句和我们写的语句是一模一样的

所谓的重排序，就是指：执行的指令和书写的指令不一致