主要内容：
进程是资源分配的最小单位，每个进程都有独立的代码和数据空间，一个进程包含 1 到 n 个线程。线程是 CPU 调度的最小单位，每个线程有独立的运行栈和程序计数器，线程切换开销小。
Java 程序总是从主类的 main 方法开始执行，main 方法就是 Java 程序默认的主线程，而在 main 方法中再创建的线程就是其他线程。在 Java 中，每次程序启动至少启动 2 个线程。一个是 main 线程，一个是垃圾收集线程。每次使用 Java 命令启动一个 Java 程序，就相当于启动一个 JVM 实例，而每个 JVM 实例就是在 *** 作系统中启动的一个进程。
多线程可以通过继承或实现接口的方式创建。
Thread 类是 JDK 中定义的用于控制线程对象的类，该类中封装了线程执行体 run() 方法。需要强调的一点是，线程执行先后与创建顺序无关。
通过 Runnable 方式创建线程相比通过继承 Thread 类创建线程的优势是避免了单继承的局限性。若一个 boy 类继承了 person 类，boy 类就无法通过继承 Thread 类的方式来实现多线程。
使用 Runnable 接口创建线程的过程：先是创建对象实例 MyRunnable，然后将对象 My Runnable 作为 Thread 构造方法的入参，来构造出线程。对于 new Thread(Runnable target) 创建的使用同一入参目标对象的线程，可以共享该入参目标对象 MyRunnable 的成员变量和方法，但 run() 方法中的局部变量相互独立，互不干扰。
上面代码是 new 了三个不同的 My Runnable 对象，如果只想使用同一个对象，可以只 new 一个 MyRunnable 对象给三个 new Thread 使用。
实现 Runnable 接口比继承 Thread 类所具有的优势：
线程有新建、可运行、阻塞、等待、定时等待、死亡 6 种状态。一个具有生命的线程，总是处于这 6 种状态之一。 每个线程可以独立于其他线程运行，也可和其他线程协同运行。线程被创建后，调用 start() 方法启动线程，该线程便从新建态进入就绪状态。
NEW 状态（新建状态） 实例化一个线程之后，并且这个线程没有开始执行，这个时候的状态就是 NEW 状态：
RUNNABLE 状态（就绪状态）：
阻塞状态有 3 种：
如果一个线程调用了一个对象的 wait 方法， 那么这个线程就会处于等待状态（waiting 状态）直到另外一个线程调用这个对象的 notify 或者 notifyAll 方法后才会解除这个状态。
run() 里的代码执行完毕后，线程进入终结状态（TERMINATED 状态）。
线程状态有 6 种：新建、可运行、阻塞、等待、定时等待、死亡。
我们看下 join 方法的使用：
运行结果：
我们来看下 yield 方法的使用：
运行结果：
线程与线程之间是无法直接通信的，A 线程无法直接通知 B 线程，Java 中线程之间交换信息是通过共享的内存来实现的，控制共享资源的读写的访问，使得多个线程轮流执行对共享数据的 *** 作，线程之间通信是通过对共享资源上锁或释放锁来实现的。线程排队轮流执行共享资源，这称为线程的同步。
Java 提供了很多同步 *** 作（也就是线程间的通信方式），同步可使用 synchronized 关键字、Object 类的 wait/notifyAll 方法、ReentrantLock 锁、无锁同步 CAS 等方式来实现。
ReentrantLock 是 JDK 内置的一个锁对象，用于线程同步（线程通信），需要用户手动释放锁。
运行结果：
这表明同一时间段只能有 1 个线程执行 work 方法，因为 work 方法里的代码需要获取到锁才能执行，这就实现了多个线程间的通信，线程 0 获取锁，先执行，线程 1 等待，线程 0 释放锁，线程 1 继续执行。
synchronized 是一种语法级别的同步方式，称为内置锁。该锁会在代码执行完毕后由 JVM 释放。
输出结果跟 ReentrantLock 一样。
Java 中的 Object 类默认是所有类的父类，该类拥有 wait、 notify、notifyAll 方法，其他对象会自动继承 Object 类，可调用 Object 类的这些方法实现线程间的通信。
除了可以通过锁的方式来实现通信，还可通过无锁的方式来实现，无锁同 CAS（Compare-and-Swap，比较和交换）的实现，需要有 3 个 *** 作数：内存地址 V，旧的预期值 A，即将要更新的目标值 B，当且仅当内存地址 V 的值与预期值 A 相等时，将内存地址 V 的值修改为目标值 B，否则就什么都不做。
我们通过计算器的案例来演示无锁同步 CAS 的实现方式，非线程安全的计数方式如下：
线程安全的计数方式如下：
运行结果：
线程安全累加的结果才是正确的，非线程安全会出现少计算值的情况。JDK 15 开始，并发包里提供了原子 *** 作的类，AtomicBoolean 用原子方式更新的 boolean 值，AtomicInteger 用原子方式更新 int 值，AtomicLong 用原子方式更新 long 值。 AtomicInteger 和 AtomicLong 还提供了用原子方式将当前值自增 1 或自减 1 的方法，在多线程程序中，诸如 ++i 或 i++ 等运算不具有原子性，是不安全的线程 *** 作之一。 通常我们使用 synchronized 将该 *** 作变成一个原子 *** 作，但 JVM 为此种 *** 作提供了原子 *** 作的同步类 Atomic，使用 AtomicInteger 做自增运算的性能是 ReentantLock 的好几倍。
上面我们都是使用底层的方式实现线程间的通信的，但在实际的开发中，我们应该尽量远离底层结构，使用封装好的 API，例如 JUC 包（javautilconcurrent，又称并发包）下的工具类 CountDownLath、CyclicBarrier、Semaphore，来实现线程通信，协调线程执行。
CountDownLatch 能够实现线程之间的等待，CountDownLatch 用于某一个线程等待若干个其他线程执行完任务之后，它才开始执行。
CountDownLatch 类只提供了一个构造器：
CountDownLatch 类中常用的 3 个方法：
运行结果：
CyclicBarrier 字面意思循环栅栏，通过它可以让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。当所有等待线程都被释放以后，CyclicBarrier 可以被重复使用，所以有循环之意。
相比 CountDownLatch，CyclicBarrier 可以被循环使用，而且如果遇到线程中断等情况时，可以利用 reset() 方法，重置计数器，CyclicBarrier 会比 CountDownLatch 更加灵活。
CyclicBarrier 提供 2 个构造器：
上面的方法中，参数 parties 指让多少个线程或者任务等待至 barrier 状态；参数 barrierAction 为当这些线程都达到 barrier 状态时会执行的内容。
CyclicBarrier 中最重要的方法 await 方法，它有 2 个重载版本。下面方法用来挂起当前线程，直至所有线程都到达 barrier 状态再同时执行后续任务。
而下面的方法则是让这些线程等待至一定的时间，如果还有线程没有到达 barrier 状态就直接让到达 barrier 的线程执行任务。
运行结果：
CyclicBarrier 用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行，CountDownLatch 是不能重用的，而 CyclicBarrier 可以重用。
Semaphore 类是一个计数信号量，它可以设定一个阈值，多个线程竞争获取许可信号，执行完任务后归还，超过阈值后，线程申请许可信号时将会被阻塞。Semaphore 可以用来 构建对象池，资源池，比如数据库连接池。
假如在服务器上运行着若干个客户端请求的线程。这些线程需要连接到同一数据库，但任一时刻只能获得一定数目的数据库连接。要怎样才能够有效地将这些固定数目的数据库连接分配给大量的线程呢？
给方法加同步锁，保证同一时刻只能有一个线程去调用此方法，其他所有线程排队等待，但若有 10 个数据库连接，也只有一个能被使用，效率太低。另外一种方法，使用信号量，让信号量许可与数据库可用连接数为相同数量，10 个数据库连接都能被使用，大大提高性能。
上面三个工具类是 JUC 包的核心类，JUC 包的全景图就比较复杂了：
JUC 包（javautilconcurrent）中的高层类（Lock、同步器、阻塞队列、Executor、并发容器）依赖基础类（AQS、非阻塞数据结构、原子变量类），而基础类是通过 CAS 和 volatile 来实现的。我们尽量使用顶层的类，避免使用基础类 CAS 和 volatile 来协调线程的执行。JUC 包其他的内容，在其他的篇章会有相应的讲解。
Future 是一种异步执行的设计模式，类似 ajax 异步请求，不需要同步等待返回结果，可继续执行代码。使 Runnable（无返回值不支持上报异常）或 Callable（有返回值支持上报异常）均可开启线程执行任务。但是如果需要异步获取线程的返回结果，就需要通过 Future 来实现了。
Future 是位于 javautilconcurrent 包下的一个接口，Future 接口封装了取消任务，获取任务结果的方法。
在 Java 中，一般是通过继承 Thread 类或者实现 Runnable 接口来创建多线程， Runnable 接口不能返回结果，JDK 15 之后，Java 提供了 Callable 接口来封装子任务，Callable 接口可以获取返回结果。我们使用线程池提交 Callable 接口任务，将返回 Future 接口添加进 ArrayList 数组，最后遍历 FutureList，实现异步获取返回值。
运行结果：
上面就是异步线程执行的调用过程，实际开发中用得更多的是使用现成的异步框架来实现异步编程，如 RxJava，有兴趣的可以继续去了解，通常异步框架都是结合远程 >1 一个CPU有多个核心（物理核心），接触到的服务器叫做节点，一个节点也可以有1-多个CPU，1个CPU有多个CPU核心， 大多数计算服务器都是2个CPU的 。
进程 ：进程是程序运行的一个实体的运行过程，是系统进行资源分配和调配的一个独立单位。
线程 ：线程是进程运行和执行的最小调度单位
进程是 *** 作系统进行资源（包括cpu、内存、磁盘IO等）分配的最小单位。
线程是cpu调度和分配的基本单位。
2 如果只启用1个CPU核心那就是串行，启动多个CPU核心就是并行。
资源分配给进程，线程共享进程资源。
概括起来是： 一个节点可以有多个CPU，一个CPU可以有多个CPU核心，一个CPU核心可以有一个以上的线程。 一个核心在某个时间点只能执行一个进程，一个程序可以调用多个进程，一个进程可调用至少一个线程，如果一个进程同时调用的线程数超过CPU核心的线程数，则需要调用其他CPU核心实现并行。一个进程只能在本节点运行，线程是进程派生的并共享进程资源，所以多线程并行是不能跨节点运行，即 OPENMP（多线程并行任务）是不能跨节点的 。
3 节点 ：对应的是服务器。
核数目 ：是节点数每个节点核心个数
如果有10台计算服务器每个服务器有两个八核的cpu；那么节点数目总的就是10，调用两个节点计算，cpu就是4，核数就是32核
参考：
>现在流行的进程线程同步互斥的控制机制，其实是由最原始最基本的4种方法实现的。由这4种方法组合优化就有了Net和Java下灵活多变的，编程简便的线程进程控制手段。
这4种方法具体定义如下 在《 *** 作系统教程》ISBN 7-5053-6193-7 一书中可以找到更加详细的解释
1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。
2、互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。
3、信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。
4、事 件:用来通知线程有一些事件已发生，从而启动后继任务的开始。
临界区（Critical Section）
保证在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。如果有多个线程试图同时访问临界区，那么在有一个线程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后，其他线程可以继续抢占，并以此达到用原子方式 *** 作共享资源的目的。
临界区包含两个 *** 作原语：
EnterCriticalSection（） 进入临界区
LeaveCriticalSection（） 离开临界区
EnterCriticalSection（）语句执行后代码将进入临界区以后无论发生什么，必须确保与之匹配的LeaveCriticalSection（）都能够被执行到。否则临界区保护的共享资源将永远不会被释放。虽然临界区同步速度很快，但却只能用来同步本进程内的线程，而不可用来同步多个进程中的线程。
MFC提供了很多功能完备的类，我用MFC实现了临界区。MFC为临界区提供有一个CCriticalSection类，使用该类进行线程同步处理是非常简单的。只需在线程函数中用CCriticalSection类成员函数Lock（）和UnLock（）标定出被保护代码片段即可。Lock（）后代码用到的资源自动被视为临界区内的资源被保护。UnLock后别的线程才能访问这些资源。
//CriticalSection
CCriticalSection global_CriticalSection;
// 共享资源
char global_Array[256];
//初始化共享资源
void InitializeArray()
{
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=I;
}
}
//写线程
UINT Global_ThreadWrite(LPVOID pParam)
{
CEdit ptr=(CEdit )pParam;
ptr->SetWindowText("");
//进入临界区
global_CriticalSectionLock();
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=W;
ptr->SetWindowText(global_Array);
Sleep(10);
}
//离开临界区
global_CriticalSectionUnlock();
return 0;
}
//删除线程
UINT Global_ThreadDelete(LPVOID pParam)
{
CEdit ptr=(CEdit )pParam;
ptr->SetWindowText("");
//进入临界区
global_CriticalSectionLock();
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=D;
ptr->SetWindowText(global_Array);
Sleep(10);
}
//离开临界区
global_CriticalSectionUnlock();
return 0;
}
//创建线程并启动线程
void CCriticalSectionsDlg::OnBnClickedButtonLock()
{
//Start the first Thread
CWinThread ptrWrite = AfxBeginThread(Global_ThreadWrite,
&m_Write,
THREAD_PRIORITY_NORMAL,
0,
CREATE_SUSPENDED);
ptrWrite->ResumeThread();
//Start the second Thread
CWinThread ptrDelete = AfxBeginThread(Global_ThreadDelete,
&m_Delete,
THREAD_PRIORITY_NORMAL,
0,
CREATE_SUSPENDED);
ptrDelete->ResumeThread();
}
在测试程序中，Lock UnLock两个按钮分别实现，在有临界区保护共享资源的执行状态，和没有临界区保护共享资源的执行状态。
程序运行结果
互斥量（Mutex）
互斥量跟临界区很相似，只有拥有互斥对象的线程才具有访问资源的权限，由于互斥对象只有一个，因此就决定了任何情况下此共享资源都不会同时被多个线程所访问。当前占据资源的线程在任务处理完后应将拥有的互斥对象交出，以便其他线程在获得后得以访问资源。互斥量比临界区复杂。因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享，而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。
互斥量包含的几个 *** 作原语：
CreateMutex（） 创建一个互斥量
OpenMutex（） 打开一个互斥量
ReleaseMutex（） 释放互斥量
WaitForMultipleObjects（） 等待互斥量对象
同样MFC为互斥量提供有一个CMutex类。使用CMutex类实现互斥量 *** 作非常简单，但是要特别注意对CMutex的构造函数的调用
CMutex( BOOL bInitiallyOwn = FALSE, LPCTSTR lpszName = NULL, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttribute = NULL)
不用的参数不能乱填，乱填会出现一些意想不到的运行结果。
//创建互斥量
CMutex global_Mutex(0,0,0);
// 共享资源
char global_Array[256];
void InitializeArray()
{
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=I;
}
}
UINT Global_ThreadWrite(LPVOID pParam)
{
CEdit ptr=(CEdit )pParam;
ptr->SetWindowText("");
global_MutexLock();
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=W;
ptr->SetWindowText(global_Array);
Sleep(10);
}
global_MutexUnlock();
return 0;
}
UINT Global_ThreadDelete(LPVOID pParam)
{
CEdit ptr=(CEdit )pParam;
ptr->SetWindowText("");
global_MutexLock();
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=D;
ptr->SetWindowText(global_Array);
Sleep(10);
}
global_MutexUnlock();
return 0;
}
同样在测试程序中，Lock UnLock两个按钮分别实现，在有互斥量保护共享资源的执行状态，和没有互斥量保护共享资源的执行状态。
程序运行结果
信号量（Semaphores）
信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同，信号允许多个线程同时使用共享资源，这与 *** 作系统中的PV *** 作相同。它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。在用CreateSemaphore（）创建信号量时即要同时指出允许的最大资源计数和当前可用资源计数。一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数，每增加一个线程对共享资源的访问，当前可用资源计数就会减1，只要当前可用资源计数是大于0的，就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目，不能在允许其他线程的进入，此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后，应在离开的同时通过ReleaseSemaphore（）函数将当前可用资源计数加1。在任何时候当前可用资源计数决不可能大于最大资源计数。
PV *** 作及信号量的概念都是由荷兰科学家EWDijkstra提出的。信号量S是一个整数，S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数，但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。
P *** 作 申请资源：
（1）S减1；
（2）若S减1后仍大于等于零，则进程继续执行；
（3）若S减1后小于零，则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中，然后转入进程调度。
V *** 作 释放资源：
（1）S加1；
（2）若相加结果大于零，则进程继续执行；
（3）若相加结果小于等于零，则从该信号的等待队列中唤醒一个等待进程，然后再返回原进程继续执行或转入进程调度。
信号量包含的几个 *** 作原语：
CreateSemaphore（） 创建一个信号量
OpenSemaphore（） 打开一个信号量
ReleaseSemaphore（） 释放信号量
WaitForSingleObject（） 等待信号量
//信号量句柄
HANDLE global_Semephore;
// 共享资源
char global_Array[256];
void InitializeArray()
{
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=I;
}
}
//线程1
UINT Global_ThreadOne(LPVOID pParam)
{
CEdit ptr=(CEdit )pParam;
ptr->SetWindowText("");
//等待对共享资源请求被通过 等于 P *** 作
WaitForSingleObject(global_Semephore, INFINITE);
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=O;
ptr->SetWindowText(global_Array);
Sleep(10);
}
//释放共享资源 等于 V *** 作
ReleaseSemaphore(global_Semephore, 1, NULL);
return 0;
}
UINT Global_ThreadTwo(LPVOID pParam)
{
CEdit ptr=(CEdit )pParam;
ptr->SetWindowText("");
WaitForSingleObject(global_Semephore, INFINITE);
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=T;
ptr->SetWindowText(global_Array);
Sleep(10);
}
ReleaseSemaphore(global_Semephore, 1, NULL);
return 0;
}
UINT Global_ThreadThree(LPVOID pParam)
{
CEdit ptr=(CEdit )pParam;
ptr->SetWindowText("");
WaitForSingleObject(global_Semephore, INFINITE);
for(int i = 0;i<256;i++)
{
global_Array[i]=H;
ptr->SetWindowText(global_Array);
Sleep(10);
}
ReleaseSemaphore(global_Semephore, 1, NULL);
return 0;
}
void CSemaphoreDlg::OnBnClickedButtonOne()
{
//设置信号量 1 个资源 1同时只可以有一个线程访问
global_Semephore= CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);
this->StartThread();
// TODO: Add your control notification handler code here
}
void CSemaphoreDlg::OnBnClickedButtonTwo()
{
//设置信号量 2 个资源 2 同时只可以有两个线程访问
global_Semephore= CreateSemaphore(NULL, 2, 2, NULL);
this->StartThread();
// TODO: Add your control notification handler code here
}
void CSemaphoreDlg::OnBnClickedButtonThree()
{
//设置信号量 3 个资源 3 同时只可以有三个线程访问
global_Semephore= CreateSemaphore(NULL, 3, 3, NULL);
this->StartThread();
// TODO: Add your control notification handler code here
}
信号量的使用特点使其更适用于对Socket（套接字）程序中线程的同步。例如，网络上的>答案：是的
因为servlet的实现是单例，多线程
也就是说，N个客户端请求同一个servlet，他们所请求的是同一个对象，成员变量是属于这个对象的，因此成员变量也被共享了
因此在servlet编程中，无状态的servlet（就是不写属性，所以变量都在dopost或者doget里面）是线程安全的，否则，由于会共享到成员变量，因此就有可能不是线程安全的
“同”字从字面上容易理解为一起动作，其实不然，“同”字应是指协同、协助、互相配合。能表示前者意义的是“并发”。
那么异步就与同步相反，就像两个人走路，每个人按照自己的节奏走，步伐不一定要一致。
同步/异步这对概念其实在不同的领域有不同的含义。
在多线程的领域，其实只有同步的概念，当两个或两个以上的线程共享某些资源或需要相互配合来完成某些工作时，就必须通过线程同步来协调各个线程运行的次序。
比如在线程A和B配合工作时，A执行到一定程度时要依靠B的某个结果，于是停下来，示意B运行；B依言执行，再将结果给A；A再继续 *** 作。或者当线程A和B共享一个资源时，如果同一时间读写这个资源，就会发生资源竞争的问题，这时就只能允许某个时间点只有一个线程占有资源，另外一个线程等待，这也是线程同步。
而在过程调用以及访问服务器的领域，这里的异步是指在调用一个过程或请求服务器的服务时，调用/请求方的调用/请求可以在调用 *** 作完成或服务器响应之前返回，做一些其他的工作，当调用完成或服务器响应时再继续与被调方/服务器的协同工作。而同步则是在调用 *** 作完成或服务器响应之前不返回，持续地等待，以确保调用方/客户端与被调方/服务器协同一致。
另外在通信领域也有同步/异步的概念，异步双方不需要共同的时钟，也就是接收方不知道发送方什么时候发送，所以在发送的信息中就要有提示接收方开始接收的信息，如开始位，结束时有停止位。而同步就是接收端要按照发送端所发送的每个码元的起止时刻和重复频率来接收数据，两者时间上必须取得一致。
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