一、相关概念
1.1程序.
- 程序的一次执行过程，或是正在内存中运行的应用程序。如：运行的Eclipse、QQ音乐等。
- 每个进程都有一个独立的内存空间，系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程（生命周期）。
- 进程到运行不仅仅需要CPU，还需要很多其它资源，比如：内存、显卡、磁盘等。
- 程序是静态的，进程是动态的。
- 进程是操作系统调度和分配资源的最小单位（亦是系统运行程序的基本单位。一定要和线程区分开），系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域和时间片。操作系统调度器：拆分CPU为一段段时间片的运行片，轮流分配给不同的程序。
- 现代的操作系统，大都是支持多进程的，支持同时运行多个程序。比如：一边打游戏，一边使用QQ聊天，一边使用录屏软件，同时还开着画图板，dos窗口等软件。
- 不同进程之间是不共享运行时内存的，但是进程和进程之间是可以进行数据交互和通信，成本很高。如：在京东里面通过微信付款、在淘宝里面通过支付宝付款。
- 1.3线程.
- 线程（thread）：
- 进程可进一步细化为线程，是程序内部的一条执行路径。一个进程中至少有一个线程。
- 一个进程同一时间若并行执行多个线程，就是支持多线程的。
- 线程作为CPU调度和分配的最小单位（一定要和进程区分开）。有句话说CPU只能看到线程，可以这么理解，假设我是CPU，我闭着眼，操作系统调度器将一个进程分配给我之后，我拿到进程睁开眼，我看到的是什么？我看到的是进程中的很多线程，那么我现在能调度和分配的是什么？进程？不行，因为我看不到其他进程，何来调度分配，只能调度我看到的那些线程，如果我是4核的话，把线程ABCD分配到核心1234，其他的线程依然要等待分配，至于等待多久，如何分配，暂不在本文讨论范围。于是线程是CPU调度和分配的基本单位。
- 一个进程中的多个线程共享相同的内存单元，它们从同一个堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。
- 下图中，红框的蓝色区域为线程独享，黄色区域为线程共享。
1.4查看进程和线程.- 电脑底部任务栏，右键----->打开任务管理器，可以查看当前任务的进程。
- 1. 每个运行的应用程序都是一个进程：
2. 一个应用程序的多次运行，就是多个进程：
3. 一个进程中包含多个线程：
- 1.5线程调度.
- 分时调度：所有线程轮流使用 CPU 的使用权，并且平均分配每个线程占用 CPU 的时间。
- 抢占式调度：让优先级高的线程以较大的概率优先使用 CPU。如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为抢占式调度。
- 1.7单核CPU和多核CPU.
- 单核CPU，在一个时间单元内，只能执行一个线程的任务。例如，可以把CPU看成是医院的医生诊室，在一定时间内只能给一个病人诊断治疗。所以单核CPU就是，代码经过前面一系列的前导操作（类似于医院挂号，比如有10个窗口挂号），然后到cpu处执行时发现，就只有一个CPU（对应一个医生），大家排队执行。这时候想要提升系统性能，只有两个办法，要么提升CPU性能（让医生看病快点），要么多加几个CPU（多整几个医生），即为多核的CPU。
- 问题：多核的效率是单核的倍数吗？譬如4核A53的cpu，性能是单核A53的4倍吗？理论上是，但是实际不可能，至少有两方面的损耗。
- 一个是多个核心的其他共用资源限制。譬如，4核CPU对应的内存、cache、寄存器并没有同步扩充4倍。这就好像医院一样，1个医生换4个医生，但是做B超检查的还是一台机器，性能瓶颈就从医生转到B超检查了。
- 另一个是多核CPU之间的协调管理损耗。譬如多个核心同时运行两个相关的任务，需要考虑任务同步，这也需要消耗额外性能。好比公司工作，一个人的时候至少不用开会浪费时间，自己跟自己商量就行了。两个人就要开会同步工作，协调分配，所以工作效率绝对不可能达到2倍。
- 参考资料：多核CPU和多个CPU的区别：https://www.zhihu.com/question/20998226。
- 1.8并行与并发.
1.8.1并行. - 并行（parallel）：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。指在同一时刻，有多条指令在多个CPU上同时执行。比如：多个人同时做不同的事。
- 比如，A、B、C三个指令同时执行：
- 1.8.2并发.
- 并发（concurrency）：只是一种现象，指两个或多个事件在同一个时间段内发生。即在一段时间内，有多条指令在单个CPU上快速轮换、交替执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。
- 比如，A、B、C三个指令在同一时间段内快速切换执行：
解释一：
多线程并发只是表面和感觉上的并发，并不是实质上的并发。一个线程要运行，它必须占有CPU，而我们目前用的计算机大多都是单CPU的，所以一次最多只能有一个线程获取CPU并运行。
多线程的实质是“最大限度地利用CPU资源”，当某一个线程的处理不需要占用CPU而只需要和I/O等资源打交道时，让其他线程有机会获得CPU资源。这有点类似于“统筹方法”，例如让你打扫房子和烧水，要在最短的时间内做好这两件事，你一定会想到先把水烧上，然后在等水烧开的空闲时间中去打扫房子，而不是先打扫好了再去烧水，也不是先烧好了再去打扫，这个例子里面，你是那个唯一的CPU，而烧水和打扫就是两个线程。
虽然CPU只有一个，但是它在多个线程之间频繁切换，当切换的频率高到一定程度时，我们就感觉所有的线程在同时运行，于是感觉这多个线程是并发的。因此，并发并不是真的指多个线程同时运行，它仅仅只是形容一种现象。
解释二：
在操作系统中，启动了多个程序，并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行，这在单核 CPU 系统中，每一时刻只能有一个程序执行，即微观上这些程序是分时的交替运行，只不过是给人的感觉是同时运行，那是因为分时交替运行的时间是非常短的。宏观并行，微观其实是串行（排队）。 而在多核 CPU 系统中，则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个CPU上，实现多任务并行执行，即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序，这样多个程序才可以真正的同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU，便是多核处理器，核越多，并行处理的程序越多，能大大的提高电脑运行的效率。
- 1.8.3总结.
- 并发只是一种程序在运行时的现象效果（宏观并行，微观串行），和串行、并行没有可比性。串行即排队，并行才是真正的多个程序同时执行。
- 单CPU中进程只能是并发，多CPU计算机中进程可以并行也可以并发。
- 单CPU单核中线程只能并发，单CPU多核中线程可以并行也可以并发。
- 无论是并发还是并行，使用者来看，看到的是多进程，多线程。
- 用户线程：AVA语言中无论是线程还是线程池，默认都是用户线程，用户线程也被称为普通线程。
- main线程也是用户线程，又叫主线程，是由JVM创建的。
- 用户线程创建的子线程默认是用户线程，可以设置为守护线程:setDaemon(true)。比如在main()方法(主线程)里面创建的线程就是子线程。
- 守护线程：也被称之为后台线程、服务线程或精灵线程。
- 守护线程是为用户线程服务的，当线程中的用户线程都执行结束后，守护线程也会跟随结束。
- 守护线程具有自动结束生命周期的特性，而非守护线程则不具备该特性。
- 守护线程的优先级和用户线程优先级一致；
- 守护线程的子线程也是守护线程。
- 垃圾回收线程就是典型的守护线程，随主线程结束而结束。
- 设置用户线程为守护线程方法：setDaemon(true) ，该方法必须在 start()方法之前设置， 如果设置在 start() 之后，程序执行会报错，守护线程也不会生效。
- 判断线程是否是守护线程方法：isDaemon()；
- JVM必须确保所有的用户线程执行结束之后才能退出；如果只还有守护线程在运行，JVM不用等待守护线程执行结束，会直接退出。验证代码如下：
二、创建线程的方式.
2.1概述.
- Java语言的JVM允许程序运行多个线程，使用 java.lang.Thread 类代表线程，所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。
- Thread类的特性：
- 每个线程都是通过某个特定Thread对象的run()方法来完成操作的，因此把run()方法体称为线程执行体。
- 通过该Thread对象的start()方法来启动这个线程，而非直接调用run()，要想实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。
2.2创建线程的几种方式.
- 继承Thread类；
- 实现Runnable接口；
- 实现Callable接口（JDK1.5出现的）；
- 使用线程池（JDK1.5出现的）。
3.继承Thread类方式.
3.1使用步骤.
- 定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务；
- 创建Thread子类的实例，即创建了线程对象；
- 调用线程对象的start()方法来启动该线程。
3.2代码演示.
- 创建 Thread类的子类：
- 测试类：
- 线程运行效果图：
