JAVA-Android-多线程实现方式及并发与同步，万字解析

####4、HandlerThread：

handlerThread = new HandlerThread("MyNewThread");//自定义线程名称  
        handlerThread.start();  
        mOtherHandler = new Handler(handlerThread.getLooper()){  
            @Override  
            public void handleMessage(Message msg){  
                if (msg.what == 0x124){  
                    try {  
                        Log.d("HandlerThread", Thread.currentThread().getName());  
                        Thread.sleep(5000);//模拟耗时任务  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
            }  
        };

HandlerThread的好处是代码看起来没前面的版本那么乱，相对简洁一点。还有一个好处就是通过handlerThread.quit()或者quitSafely()使线程结束自己的生命周期。

####4、AsyncTask：

具体的使用代码就不贴上来了，可以去看我的一篇博文。但值得一说的是，上面说过HandlerThread只开一条线程，任务都被阻塞在一个队列中，那么就会使阻塞的任务延迟了，而AsyncTask开启线程的方法asyncTask.execute()默认是也是开启一个线程和一个队列的，不过也可以通过asyncTask.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, 0)开启一个含有5个新线程的线程池，也就是说有个5个队列了，假如说你执行第6个耗时任务时，除非前面5个都还没执行完，否则任务是不会阻塞的，这样就可以大大减少耗时任务延迟的可能性，这也是它的优点所在。当你想多个耗时任务并发的执行，那你更应该选择AsyncTask。

####5、IntentService：

最后是IntentService，相信很多人也不陌生，它是Service的子类，用法跟Service也差不多，就是实现的方法名字不一样，耗时逻辑应放在onHandleIntent(Intent intent)的方法体里，它同样有着退出启动它的Activity后不会被系统杀死的特点，而且当任务执行完后会自动停止，无须手动去终止它。例如在APP里我们要实现一个下载功能，当退出页面后下载不会被中断，那么这时候IntentService就是一个不错的选择了。

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###线程状态

1、wait()。使一个线程处于等待状态，并且释放所有持有对象的lock锁，直到notify()/notifyAll()被唤醒后放到锁定池(lock blocked pool )，释放同步锁使线程回到可运行状态（Runnable）。

2、sleep()。使一个线程处于睡眠状态，是一个静态方法，调用此方法要捕捉Interrupted异常，醒来后进入runnable状态，等待JVM调度。

3、notify()。使一个等待状态的线程唤醒，注意并不能确切唤醒等待状态线程，是由JVM决定且不按优先级。

4、allnotify()。使所有等待状态的线程唤醒，注意并不是给所有线程上锁，而是让它们竞争。

5、join()。使一个线程中断，IO完成会回到Runnable状态，等待JVM的调度。

6、Synchronized()。使Running状态的线程加同步锁使其进入(lock blocked pool ),同步锁被释放进入可运行状态(Runnable)。

注意：当线程在runnable状态时是处于被调度的线程，此时的调度顺序是不一定的。Thread类中的yield方法可以让一个running状态的线程转入runnable。

###基础概念

1、并行。多个cpu实例或多台机器同时执行一段代码，是真正的同时。

2、并发。通过cpu调度算法，让用户看上去同时执行，实际上从cpu操作层面不是真正的同时。

3、线程安全。指在并发的情况之下，该代码经过多线程使用，线程的调度顺序不影响任何结果。线程不安全就意味着线程的调度顺序会影响最终结果，比如某段代码不加事务去并发访问。

4、线程同步。指的是通过人为的控制和调度，保证共享资源的多线程访问成为线程安全，来保证结果的准确。如某段代码加入@synchronized关键字。线程安全的优先级高于性能优化。

5、原子性。一个操作或者一系列操作，要么全部执行要么全部不执行。数据库中的“事物”就是个典型的院子操作。

6、可见性。当一个线程修改了共享属性的值，其它线程能立刻看到共享属性值的更改。比如JMM分为主存和工作内存，共享属性的修改过程是在主存中读取并复制到工作内存中，在工作内存中修改完成之后，再刷新主存中的值。若线程A在工作内存中修改完成但还来得及刷新主存中的值，这时线程B访问该属性的值仍是旧值。这样可见性就没法保证。

7、有序性。程序运行时代码逻辑的顺序在实际执行中不一定有序，为了提高性能，编译器和处理器都会对代码进行重新排序。前提是，重新排序的结果要和单线程执行程序顺序一致。

###Synchronized 同步

由于java的每个对象都有一个内置锁，当用此关键字修饰方法时，内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态。补充： synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类。

1、方法同步。给方法增加synchronized修饰符就可以成为同步方法，可以是静态方法、非静态方法，但不能是抽象方法、接口方法。小示例：

public synchronized void aMethod() { 
    // do something 
} 
 
public static synchronized void anotherMethod() { 
    // do something 
}

使用详解：

线程在执行同步方法时是具有排它性的。当任意一个线程进入到一个对象的任意一个同步方法时，这个对象的所有同步方法都被锁定了，在此期间，其他任何线程都不能访问这个对象的任意一个同步方法，直到这个线程执行完它所调用的同步方法并从中退出，从而导致它释放了该对象的同步锁之后。在一个对象被某个线程锁定之后，其他线程是可以访问这个对象的所有非同步方法的。

2、块同步。同步块是通过锁定一个指定的对象，来对块中的代码进行同步；同步方法和同步块之间的相互制约只限于同一个对象之间，静态同步方法只受它所属类的其它静态同步方法的制约，而跟这个类的实例没有关系。如果一个对象既有同步方法，又有同步块，那么当其中任意一个同步方法或者同步块被某个线程执行时，这个对象就被锁定了，其他线程无法在此时访问这个对象的同步方法，也不能执行同步块。

3、使用方法同步保护共享数据。示例：

public class ThreadTest implements Runnable{
 
public synchronized void run(){
　　for(int i=0;i<10;i++) {
　　　　System.out.print(" " + i);
　　}
}
 
public static void main(String[] args) {
　　Runnable r1 = new ThreadTest(); 
　　Runnable r2 = new ThreadTest();
　　Thread t1 = new Thread(r1);
　　Thread t2 = new Thread(r2);
　　t1.start();
　　t2.start();
}}

示例详解：

代码中可见，run()被加上了synchronized 关键字，但保护的并不是共享数据。因为程序中两个线程对象 t1、t2 其实是另外两个线程对象 r1、r2 的线程，这个听起来绕，但是一眼你就能看明白；因为不同的线程对象的数据是不同的，即 r1,r2 有各自的run()方法，所以输出结果就无法预知。这时使用 synchronized 关键字可以让某个时刻只有一个线程可以访问该对象synchronized数据。每个对象都有一个“锁标志”，当这个对象的一个线程访问这个对象的某个synchronized 数据时，这个对象的所有被synchronized 修饰的数据将被上锁（因为“锁标志”被当前线程拿走了），只有当前线程访问完它要访问的synchronized 数据时，当前线程才会释放“锁标志”，这样同一个对象的其它线程才有机会访问synchronized 数据。

接下来，我们把 r2 给注释掉，即只保留一个 r 对象。如下：

public class ThreadTest implements Runnable{
 
public synchronized void run(){
　　for(int i=0;i<10;i++){
　　　　System.out.print(" " + i);
　　}
}
 
public static void main(String[] args){
　　Runnable r = new ThreadTest();
　　Thread t1 = new Thread(r);
　　Thread t2 = new Thread(r);
　　t1.start();
　　t2.start();
}}

示例详解：

如果你运行1000 次这个程序，它的输出结果也一定每次都是：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9。因为这里的synchronized 保护的是共享数据。t1,t2 是同一个对象（r）的两个线程，当其中的一个线程（例如：t1）开始执行run()方法时，由于run()受synchronized保护，所以同一个对象的其他线程（t2）无法访问synchronized 方法（run 方法）。只有当t1执行完后t2 才有机会执行。

4、使用块同步，示例：

public class ThreadTest implements Runnable{
   public void run(){
      synchronized(this){  //与上面示例不同于关键字使用
           for(int i=0;i<10;i++){
               System.out.print(" " + i);
           }
      } 
   }
   public static void main(String[] args){
       Runnable r = new ThreadTest();
       Thread t1 = new Thread(r);
       Thread t2 = new Thread(r);
       t1.start();
       t2.start();
   }
}

示例详解：

这个与上面示例的运行结果也一样的。这里是把保护范围缩到最小，this 代表 ‘这个对象’ 。没有必要把整个run()保护起来，run()中的代码只有一个for循环，所以只要保护for 循环就可以了。

最后，再看一个示例：

public class ThreadTest implements Runnable{
 
public void run(){
　　for(int k=0;k<5;k++){
　　　　System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " : for loop : " + k);
　　}
 
synchronized(this){
　　for(int k=0;k<5;k++) {
　　　　System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " : synchronized for loop : " + k);
　　}} }
 
public static void main(String[] args){
　　Runnable r = new ThreadTest();
　　Thread t1 = new Thread(r,"t1_name");
　　Thread t2 = new Thread(r,"t2_name");
　　t1.start();
　　t2.start();
} }

//运行结果：
t1_name : for loop : 0
t1_name : for loop : 1
t1_name : for loop : 2
t2_name : for loop : 0
t1_name : for loop : 3
t2_name : for loop : 1
t1_name : for loop : 4
t2_name : for loop : 2
t1_name : synchronized for loop : 0
t2_name : for loop : 3
t1_name : synchronized for loop : 1
t2_name : for loop : 4
t1_name : synchronized for loop : 2
t1_name : synchronized for loop : 3
t1_name : synchronized for loop : 4
t2_name : synchronized for loop : 0
t2_name : synchronized for loop : 1
t2_name : synchronized for loop : 2
t2_name : synchronized for loop : 3
t2_name : synchronized for loop : 4

示例详解：

第一个for 循环没有受synchronized 保护。对于第一个for 循环，t1,t2 可以同时访问。运行结果表明t1 执行到了k=2 时，t2 开始执行了。t1 首先执行完了第一个for 循环，此时t2还没有执行完第一个for 循环（t2 刚执行到k=2）。t1 开始执行第二个for 循环，当t1的第二个for 循环执行到k=1 时，t2 的第一个for 循环执行完了。t2 想开始执行第二个for 循环，但由于t1 首先执行了第二个for 循环，这个对象的锁标志自然在t1 手中（synchronized 方法的执行权也就落到了t1 手中），在t1 没执行完第二个for 循环的时候，它是不会释放锁标志的。所以t2 必须等到t1 执行完第二个for 循环后，它才可以执行第二个for 循环。

###Volatile 同步

a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制

b.使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新

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