20120408
交通燈、銀行項目都涉及到了多線程。先搞懂線程裏大概的知識點吧。
一、進程與線程
首先就是進程與線程的區別。我們在操作系統中運行一個程序，都會在系統建立一個進程(任務管理器的exe)，而在這個進程中，就至少有一個線程在運行，它叫做主線程，也是這個程序運行的入口點，感覺就像一個java工程的含有main主程序（入口點）的那個java程序一樣。線程也是程序運行時的基本執行單元。在操作系統中可以有多個進程，包括系統進程和用戶進程，一個進程中又可以有一個或多個線程。進程和進程之間不共享內存，都是在各自獨立的內存空間中運行，內存獨佔吧。但一個進程中的線程可以共享系統分配給這個進程的內存空間。線程不僅可以共享進程的內存，而且還擁有一個屬於自己的內存空間，這段內存空間也叫做線程棧,
是在建立線程時由系統分配的，主要用來保存線程內部所使用的數據，如線程執行函數中所定義的變量。
在操作系統將進程分成多個線程後，這些線程可以再操作系統的管理下併發執行，從而大大提高了程序的運行效率。但一塊CPU同時只能執行一條指令，所以操作系統實際上是在執行多個線程的過程中，在一個線程空閒時將其撤下，並去執行另一個線程。這叫做線程調度。只不過互相切換的時間短（幾毫秒級），所以看上去像是多個線程在同時執行。
二、java線程的同步與異步、線程池
1、多線程併發執行時，有可能同時請求同一個資源，所以有可能線程A修改了B線程的數據，而B線程又修改了A線程的數據，這樣會造成數據的不安全。這又是由於全局資源造成的，有時爲了解決這個問題，優先考慮使用局部變量，使用同步代碼塊，出於這樣的安全考慮就必須犧牲系統處理性能，加在多線程併發時資源掙奪最激烈的地方，這就實現了線程的同步機制。
同步：A線程要請求某個資源，但是此資源正在被B線程使用中，因爲同步機制存在，A線程請求不到，怎麼辦，A線程只能等待下去
異步：A線程要請求某個資源，但是此資源正在被B線程使用中，因爲沒有同步機制存在，A線程仍然請求的到，A線程無需等待。
顯然，同步是最安全，最保險的。而異步不安全，容易導致死鎖，這樣一個線程死掉就會導致整個進程崩潰，但沒有同步機制的存在，性能會有所提升。
說白了就是當多個線程同時訪問同一個資源的時候，爲了保證數據的安全，避免讀髒數據，就要給對這個資源的訪問加鎖，就是synchronized（互斥），即同時只能有一個線程去訪問數據，當訪問完畢後解鎖，其他線程才能去訪問。用張孝祥老師的話講就是，當兩個線程同時訪問一個相同的數據，會出問題，所以要實現互斥，就是加上synchronized。synchronized用於多線程設計，有了synchronized關鍵字，多線程程序的運行結果將變得可以控制。synchronized關鍵字用於保護共享數據，它依靠"鎖"機制進行多線程同步，"鎖"有2種，一種是對象鎖，一種是類鎖。
它可以修飾的對象有：
1）synchronized{static方法 or 普通方法} 函數的修飾符, 就是同步方法.
2）synchronized{修飾代碼塊} 可作爲函數內語句的修飾符, 就是同步語句塊
3）synchronized{對象引用} 注意對象必須是線程安全的.(比如: StringBuffer在JDK1.5中是線程安全的, 而數組, ArrayList是不安全的)
三、交通燈、銀行項目裏都用到的Executors類的方法創建線程池
Executors類提供了一系列工廠方法用於創先線程池，返回的線程池都實現了ExecutorService接口。
1）newFixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads);
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory);
創建一個可重用固定線程集合的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程。如果在關閉前的執行期間由於失敗而導致任何線程終止，那麼一個新線程將代替它執行後續的任務（如果需要）。
2）newSingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor();
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory);
創建一個使用單個 worker 線程的 Executor，以無界隊列方式來運行該線程。（注意，如果因爲在關閉前的執行期間出現失敗而終止了此單個線程，那麼如果需要，一個新線程將代替它執行後續的任務）。可保證順序地執行各個任務，並且在任意給定的時間不會有多個線程是活動的。與其他等效的 newFixedThreadPool(1) 不同，可保證無需重新配置此方法所返回的執行程序即可使用其他的線程。
3）newCachedThreadPool
public static ExecutorService newCachedThreadPool();
public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory);
創建一個可根據需要創建新線程的線程池，但是在以前構造的線程可用時將重用它們。對於執行很多短期異步任務的程序而言，這些線程池通常可提高程序性能。調用 execute 將重用以前構造的線程（如果線程可用）。如果現有線程沒有可用的，則創建一個新線程並添加到池中。終止並從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。因此，長時間保持空閒的線程池不會使用任何資源。注意，可以使用 ThreadPoolExecutor 構造方法創建具有類似屬性但細節不同（例如超時參數）的線程池。
4）newScheduledThreadPool
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize);
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory);
創建一個線程池，它可安排在給定延遲後運行命令或者定期地執行，就像張孝祥老師所說的“定時炸彈”！！
5）newSingleThreadScheduledExecutor
public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor();
public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory);
創建一個單線程執行程序，它可安排在給定延遲後運行命令或者定期地執行。（注意，如果因爲在關閉前的執行期間出現失敗而終止了此單個線程，那麼如果需要，一個新線程會代替它執行後續的任務）。可保證順序地執行各個任務，並且在任意給定的時間不會有多個線程是活動的。與其他等效的 newScheduledThreadPool(1) 不同，可保證無需重新配置此方法所返回的執行程序即可使用其他的線程。