聊聊Java的多線程

大家好，我是慶哥，今天來和大家聊聊Java多線程！

多線程這個東西非常的重要，屬于Java的核心知識，也是面試必備的，其中的JUC更是一個初級程序員邁向中高級程序員的必經(jīng)之路，那你有沒有想過為什么多線程的地位如此之重，是什么原因?qū)е铝硕嗑€程變得越來越重要了呢？

那就要聊聊摩爾定律了，什么是摩爾定律，這個不是咱們化學上的那個概念，這里的摩爾定律是由英特爾創(chuàng)始人之一Gordon Moore(戈登·摩爾)提出來的。

其內(nèi)容為：

當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。

換言之，同樣的錢所能買到的電腦性能，將每隔18-24個月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術(shù)進步的速度。但是你應該知道，這個現(xiàn)象不可能一只保持下去的……

所以從2003年開始CPU主頻已經(jīng)不再翻倍，而是采用多核而不是更快的主頻。也就是說摩爾定律失效了！

什么是CPU主頻，簡單理解就是主頻越大，CPU性能也就越強，根據(jù)摩爾定律來說，可以通過增加晶體管數(shù)量提升主頻，從而提升CPU性能，但是當增加到一定數(shù)量就不能繼續(xù)通過增加的方式去提升性能了，可能繼續(xù)增加則會產(chǎn)生相反的作用，也就是摩爾定律失效了

這里有一個理解的關鍵點就是，我們說的這個摩爾定律其實就是從硬件上去提升性能，但是在硬件上的提升可能剛開始的效果非常顯著，但是越到最后就會發(fā)現(xiàn)，單靠提升硬件似乎到了瓶頸，依靠硬件提升的性能微乎其微，所以就得想其他辦法提升性能了！

那現(xiàn)在問題就來了，在主頻不再提高且核數(shù)在不斷增加的情況下，要想讓程序更快就要用到并行或并發(fā)編程。

也就是說，多線程之所以變得越來越重要，是跟技術(shù)的發(fā)展離不開的，是時代所趨，單靠硬件上的提升，效果變得越來越不明顯了，所以就需要多線程來彌補這一差距，以前是一個人干活，現(xiàn)在10個人來干活，那肯定效率更高，所以多線程自然地位陡升！

另外在軟件方面這塊，就是在現(xiàn)有的高并發(fā)系統(tǒng)中，常常需要一些異步+回調(diào)的操作，這樣的需求就需要多線程來完成，這也是導致多線程變得越來越重要的一個原因！

多線程可以說是你必備的一個高級知識，掌握好以后，可以讓你碾壓60%以上的Java程序員，而且對你的面試極有幫助！

理解進程和線程

學習多線程，理解進程和線程是第一步～

一個進程中包含多個線程，一個進程就相當于一個應用程序（就咱們平常安裝的一些軟件，比如qq，誒微信等等），一個應用程序底層就是 cpu 來運行的，比如我們的電腦同時打開了多個應用，表面看來像是在同時運行，實際上在同一時間只運行了一個應用程序，只不過 cpu 的運行速度非常快，會進行高速切換，讓我們覺得是在同時進行。

最經(jīng)典的一個例子就是迅雷了，我們電腦打開迅雷相當于開了一個進程，當我們使用迅雷下載東西的時候，比如說，下載兩部電影，那么在迅雷中就存在兩個不同的執(zhí)行路徑，也就是有兩個線程在同時做下載這么個動作，也就是同時在執(zhí)行兩個任務！

所以，進程包含線程，相當于一個進程下所有線程的集合。一個線程就是一個執(zhí)行路徑。

比如我們常寫的Java代碼中的main方法所在的線程就是一個主線程，我們創(chuàng)建的線程叫做子線程，如果說一個項目中肯定有一個線程，那么這個線程就是主線程了。

對于這個問題，到底該怎么理解或者說區(qū)分線程和進程的概念，再舉一個非常貼切的例子，我們大多數(shù)人都用過QQ吧，我們打開一個QQ，其實就是開啟了一個進程， 然后我們發(fā)送一段文字，那就是開啟了一個線程，我們再發(fā)送一天語音，那就是又開啟了一個線程，那么在這個QQ的進程中就有發(fā)文字和語言兩個線程了，當然，可能還有其他的線程！

用戶線程和守護線程

先看一段代碼：

上述代碼一旦執(zhí)行一定會存在兩個線程：

1. main主線程（用戶線程）

2. 后臺gc線程（守護線程）

那什么是用戶線程呢？我們的main線程就是用戶線程，這個是系統(tǒng)的工作線程，它會執(zhí)行你線程當中設置的業(yè)務邏輯！

那什么是守護線程呢？對于我們熟知的gc（垃圾回收）線程就是一個守護線程，它跟用戶線程有個最主要的區(qū)別就是守護線程是不能單獨存在的，是在后臺默默執(zhí)行的，隨著一個用戶線程而生，當所依附的用戶線程掛掉之后，這個守護線程也就不存在了。

對于線程可以通過以下設置是用戶線程還是守護線程：

再強調(diào)一點，守護線程不能單獨存在，如果所有的用戶線程都執(zhí)行完畢了，那么不管是否還有守護線程在執(zhí)行任務，jvm都會退出，程序則會停止！

另外還有一個知識點需要注意，就是這里：

這里的順序是不能亂的，也就是設置守護線程要在start之前！

什么是管程

這里大家需要了解下什么是管程？可能大家對這個概念不是很熟悉，都聽說過什么線程啊，進程的，但是管程是什么東西？

管程其實就是Monitor，這是啥玩意，翻譯過來其實就是監(jiān)視器的意思，說白了，這玩意就是我們平常所說的鎖，多線程加鎖，知道了吧！

再說的官方點，這個Monitor是一種同步機制，什么意思嘞？

就是它可以保證在同一個時間內(nèi)只能有一個線程去訪問被保護的數(shù)據(jù)和代碼，你看這不就是鎖嗎？我們加鎖的目的不也就是為了保證數(shù)據(jù)安全，通常情況下不也就是保證只有一個線程可以去操作業(yè)務邏輯嘛，對吧，所以這個叫做Monitor的監(jiān)視器就是鎖！

我們再深入點分析，在我們的java虛擬機中，它的同步就是基于這個Monitor管程對象實現(xiàn)的，我們的java對象其實都會伴生一個Monitor對象，又因為同步機制就是由這個Monitor實現(xiàn)的，所以在我們的Java中，每一個java對象的創(chuàng)建和銷毀都會伴隨著一個Monitor對象的創(chuàng)建和銷毀，因此，我們的每一個Java對象天生就是一把鎖！

而這個Monitor的底層是由C++來實現(xiàn)的，我們不需要關注這個Monitor，而是注重于我們的Java對象，看個代碼：

這段代碼中，我們就把Object對象作為一把鎖使用，記住，任何一個Java對象都可以作為一把鎖使用！