本文梳理Java多线程基础、实现方式、线程状态、同步机制、线程通信、线程池、并发集合等核心内容，适配日常开发与面试备考。
一、进程与线程
1. 进程：操作系统中独立运行的应用程序，系统支持多进程并发。宏观上并行执行，微观上交替占用CPU时间片串行运行。
2. 线程：进程内独立执行的任务单元，也称轻量级进程，一个进程可包含多个线程。
3. 主线程：由main方法启动，伴随main方法起止。
4. 内存特点：栈空间线程独立（存储局部变量），堆空间线程共享（存储对象）。
二、多线程三种实现方式（重点/面试）
1. 继承 Thread 类
• 自定义类继承Thread，重写run()方法。
• 创建线程对象，调用start()启动线程（自动执行run()）。
2. 实现 Runnable 接口
• 自定义类实现Runnable，重写run()方法。
• 将实现类对象传入Thread构造器，调用start()启动。
• 优势：避免单继承局限，适合多线程共享资源。
3. 实现 Callable 接口（JDK5+）
• 位于java.util.concurrent，重写call()，支持返回值、可抛出异常。
• 需配合线程池和Future接收执行结果，支持异步调用。
三、线程生命周期与常用方法
1. 五大状态：新建(New) → 就绪(Ready) → 运行(Running) → 阻塞(Blocked) → 终止(Terminated)，还有限时/无限等待状态。
2. sleep(long ms)：线程休眠，进入限时等待；释放CPU，不释放锁。
3. join()：让其他线程优先执行，当前线程进入无限等待。
四、线程同步（解决并发安全问题）
1. 临界资源：多线程共享的对象；原子操作：不可拆分的完整操作。
2. 同步目的：保证临界资源数据安全，防止原子操作被打断。
3. 同步代码块
◦ 语法：synchronized(锁对象){ 共享代码 }，写在方法内部。
◦ 规则：同一时间仅一个线程获取锁，执行完毕才释放；无锁线程进入阻塞。
4. 同步方法
◦ 使用synchronized修饰方法，默认锁为this当前对象。
五、线程间通信
依托Object类三大方法，必须在同步代码块/同步方法中调用：
1. wait()：线程进入无限等待，释放CPU + 释放锁。
2. notify()：随机唤醒一个等待线程，不释放锁。
3. notifyAll()：唤醒所有等待线程，不释放锁。
面试考点：sleep 与 wait 区别
• sleep：限时等待，释放CPU，不释放锁。
• wait：无限等待，释放CPU，同时释放锁。
六、线程池（开发常用）
1. 核心作用：复用线程，减少频繁创建、销毁线程的开销，提升性能。
2. 核心API（java.util.concurrent）
◦ Executor：顶级根接口；ExecutorService：常用子接口。
◦ 常用方法：submit()提交任务、shutdown()关闭线程池。
3. 工具类 Executors
◦ newFixedThreadPool(n)：固定线程数量的线程池。
◦ newCachedThreadPool()：动态扩容的缓存线程池。
七、锁体系拓展
1. Lock 接口（java.util.concurrent.locks）
◦ 比synchronized更灵活，手动加锁lock()、手动解锁unlock()（建议写在finally）。
◦ 实现类：ReentrantLock（可重入锁）。
2. 读写锁 ReadWriteLock
◦ 实现类：ReentrantReadWriteLock，分为读锁、写锁。
◦ 规则：读读不互斥，读写、写写、写读均互斥。
◦ 适用：读多写少场景，大幅提升效率。
八、并发集合（面试高频）
1. 普通集合对比
• ArrayList/HashMap：线程不安全，效率高。
• Vector/Hashtable：方法加同步锁，线程安全，效率低。
2. 高并发专用集合（java.util.concurrent）
1. CopyOnWriteArrayList
◦ 线程安全；写时拷贝新容器，读写不互斥。
◦ 特点：读多写少场景性能优异，写操作效率偏低。
2. ConcurrentLinkedQueue：基于CAS实现，线程安全的队列。
3. ConcurrentHashMap
◦ 分段锁思想，缩小锁粒度，降低锁竞争，并发效率高。
◦ 不允许null键/值；HashMap允许存null。
3. 队列 Queue
• 特点：先进先出(FIFO)。
• BlockingQueue：阻塞队列，常用实现ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。
4. 工具方法
Collections.synchronizedXxx()：可将非线程安全集合转为同步集合。
九、高频面试题速记
1. 多线程三种实现：继承Thread、实现Runnable、实现Callable+线程池。
2. sleep() 和 wait() 核心区别：锁是否释放。
3. ArrayList vs Vector / HashMap vs Hashtable：线程安全与效率取舍。
4. CopyOnWriteArrayList：写拷贝、读写不互斥，读多写少优选。
5. ConcurrentHashMap：分段锁，线程安全且并发性能优秀。
