一、进程与线程基础

1. 进程：操作系统资源分配的最小单位，一个运行的程序就是一个进程，拥有独立内存空间。进程之间相互隔离，切换开销大。
2. 线程：进程内的执行单元，CPU调度的最小单位，一个进程可以包含多个线程；共享进程资源，线程切换开销小。

• 多线程：同一个进程内部多条执行路径并发执行，充分利用CPU资源。
• 单核CPU：时间片轮转，宏观并发，微观串行；多核CPU可以实现真正并行。

区别：进程是资源容器，线程是执行任务；进程隔离，线程共享。

二、多线程的优势与问题

✅ 好处

1. 提高程序执行效率，充分利用多核CPU；
2. 提升响应速度，GUI/服务端不会因为耗时任务卡住。

⚠️ 带来的问题

1. 线程安全问题：多个线程同时读写共享变量，会出现数据错乱、bug。
   • 示例：多个线程同时修改同一个计数变量，最终结果不符合预期。
2. 线程越多≠越快：线程数量过多，线程切换（上下文切换）开销变大，性能反而下降。线程数要合理。

3. 线程异常行为： 线程执行过程抛出异常，结果分两种： ① 如果线程内部使用try‑catch捕获处理异常，线程可以继续执行，完全不会影响其他线程和整个进程。 ② 如果异常没有被捕获，只会导致当前线程终止死亡，其他线程不受影响。JVM 并不会因为单个子线程未捕获异常就直接崩溃；JVM 退出的条件是全部非守护用户线程执行完毕。

   注意：主线程 main 抛出未捕获异常也只是主线程结束，只要还有其他存活的用户线程，进程依旧继续运行。只有发生底层 JVM 致命错误，或者代码手动调用System.exit()，才会直接让整个进程崩溃退出InfoQ...。

   开发坑：主线程的 try‑catch 无法捕获子线程内部抛出的异常；子线程异常不会向上传播到主线程，需要在线程内部处理，或者配置UncaughtExceptionHandler处理器。

三、Java创建线程的两种基础方式

方式1：继承Thread类

1. 类继承Thread；
2. 重写run()方法：线程执行的业务逻辑；
3. 调用start()启动线程，不是直接调用run()。

   run()只是普通方法；start()才会向操作系统申请创建新线程。

class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //线程执行代码
    }
}
//启动
new MyThread().start();

方式2：实现Runnable接口

1. 实现Runnable接口，重写run；
2. 把Runnable实例传入Thread构造器；
3. 调用start()启动。

   推荐Runnable：避免单继承限制，更适合资源共享。

class MyTask implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        //任务逻辑
    }
}
new Thread(new MyTask()).start();

四、线程常用API

1. sleep(long ms)：静态方法，让当前线程休眠指定毫秒。

   ✅重点：sleep 仅仅暂停线程运行，不会释放当前线程持有的synchronized锁。线程抱着锁休眠，其他线程无法获取这把锁，只能阻塞等待，直到同步代码块执行结束锁才释放。

   ⚠️容易混淆：wait()方法会释放锁；sleep 不会释放锁。

2. 线程异常：线程运行时异常不会向外抛给main线程，需要线程内部自己捕获处理。
3. main线程：程序入口主线程；main结束不代表程序结束，只要还有非守护线程，JVM继续运行。

守护线程 daemon

• setDaemon(true) 设置为守护线程。
• 用户线程：普通业务线程；守护线程：为用户线程服务（GC垃圾回收）。
• 规则：所有用户线程全部结束，JVM直接退出，守护线程直接被终止，不会完整执行完毕。

五、线程状态（生命周期）

1. 新建NEW：new Thread()，还没start
2. 就绪RUNNABLE：调用start()，等待CPU分配时间片
3. 运行RUNNING：抢到CPU时间片，执行run方法
4. 阻塞BLOCKED/WAITING/TIMED_WAITING：sleep、等待锁、wait等，让出CPU
5. 终止TERMINATED：run执行完毕 / 异常退出，线程结束，不能再次start。

线程一旦结束，不能重启，只能新建线程对象。

六、并发场景：为什么会线程不安全

核心条件同时满足就会线程不安全：

1. 多线程环境
2. 共享资源（共享变量）
3. 对资源进行读写修改操作

案例：多个线程同时修改同一个计数器，最终数值小于预期。 解决思路：加锁synchronized，保证同一时刻只有一个线程执行临界区代码。

七、服务端视角：多线程在服务端的作用

1. 服务端程序（如MySQL、Web服务）大量使用多线程；
2. 每来一个客户端请求，分配一个线程处理；
3. 优势：可以同时处理大量客户端连接；
4. 痛点：连接量巨大时，频繁创建销毁线程开销大，引出线程池。

八、总结

1. 多线程不是银弹，不是线程开越多速度越快；上下文切换有成本。
2. 线程安全是多线程开发最大坑点，只要共享可变数据就要警惕。
3. start()和run()一定要分清：run只是普通方法，start才真正创建操作系统线程。
4. 守护线程适合做后台辅助任务，不能用来执行必须完成的业务。