黑马程序员_08_多线程

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进程：是一个正在进行的程序

       每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。(Cpu其实只执行一个程序，只不过切换快感觉想在执行多个程序)

线程：就是进程中的一个独立的控制单元。

       线程在控制着进程的执行。

一个进程中至少有一个线程。

Java VM  启动的时候会有一个进程java.exe. 该进程中至少一个线程负责java程序的执行。而且这个线程运行的代码存在于main方法中。

该线程称之为主线程。

一个进程里面有多个线程执行，就是多线程。

扩展：其实更细节说明jvm，jvm启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程。

多线程的意义：

使多个代码同时执行，提高效率。

如虚拟机，假如一个线程的话，程序运行的同时，没有垃圾回收机制的线程，有可能会造成系统卡死。如果多线程，会优化程序运行

多线程的创建方式：

如何在自定义的代码中，自定义一个线程：

通过对api的查找，java已经提供了对线程这类事物的描述。就Thread类。

 创建线程：

1.1第一种方式继承Thread类。

步骤：1 定义类继承Thread。

   2复写Thread类中的run方法。

   3 调用线程的start()方法。该方法有两个作用：第一启动线程，第二调用run方法。只有调用了start方法线程才会执行起来。

class  Demo extends Thread   //创建一个线程
{
private name;
public Demo(String name)
{
This.name=name
}
public void run()//复写Thread中的run方法
{
for (int x=0;x<60 ;x++ )
{
System.out.println(name+"   run"+x);
}
}
}
class ThreadDemo
{
public void mian(String[] args)
{
Demo d =new Demo("d");
Demo d1=new Demo("d1");
d.start();//启动d线程
d1.start(); //启动d1线程
}
}

为什么要覆盖run方法呢？

Thread类用于描述线程。

该类就定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码。该存储功能就是run方法。

也就是说Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。

通俗的讲就是run函数的作用就是用来存储代码，把代码放到run里面，就可以开辟一个新线程来运行这些指令。当子类继承Thread以后只要重写这个run就行了。

单独运行  Thread t = new Thread();t.start();没有任何问题的，start()方法中就含有run()方法。输出的话没有结果，因为t中的run()没有任何内容的。

开启线程的目的是给自己的代码开辟空间，所以需要定义一个类继承线程，将自定义代码存储在run方法。然后覆写父类Thread的run(),然后让线程运行，这样才能完成将自定义代码开辟一个新线程运行的目的。

线程的运行状态：

start()  开始运行；

sleep(int time) 冻结指定时间；具备执行资格但没有执行权

wait()   冻结，需要被唤醒才能继续执行；具备执行资格但没有执行权

notify()  notifyAll()  唤醒被冻结的线程;

stop()  run()方法结束。

获取线程对象以及名称

线程都有自己的默认名称：Thread-编号，从编号0开始。

currentThread() 静态方法，获取当前线程。Thread.currentThread()==this      currentThread()是通用方式

getname()  获取线程名称。

设置线程名称：setName() 或构造函数。

class Test extends Thread
{
Test(String name)//设置线程的名称
{
super(name);//调用父类现有的方法
}
public void run()
{
for (int x=0;x<60 ;x++ )
{
System.out.println(this.getName()+"  run  " +x);
}
}
}
class ThreadTest
{
public static void main (String[] args)
{
Test t1=new Test("one...");
Test t2=new Test("twp   ");
t1.start();
t2.start();
}
}

售票例子：

需求多个窗口同事买票。

为了让多个线程共享一个车的票，需要把Ticket设置为静态。

一个线程对象只能调用1个start();

class Ticket extends Thread
{
private  static ticket=100;
public void run()
{
while(true)
{
if(ticket>0)
System.out.println("sale"+ticket--);
}
}
}
class TicketDemo
{
public static void main (String[] args)
{
Ticket t1=new Ticket();
Ticket t2=new Ticket();
Ticket t3=new Ticket();

t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}

1.2 创建线程的第二种方法：实现Runnable接口。

步骤：

1，定义类实现Runnable接口

2，覆盖Runnable接口中的run方法。

      将线程要运行的代码存放在该run方法中。

3，通过Thread类建立线程对象。

4，将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。

      为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数。

      因为，自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。

      所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。

5，调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。

实现方式和继承方式有什么区别呢？

实现方式好处：避免了单继承的局限性。（如果一个类继承了别的父类，没有继承thread，那么就用接口的方式来实现多线程。）

在定义线程时，建议使用实现方式。

两种方式区别：线程代码的存放位置

继承Thread:线程代码存放Thread子类run方法中。

实现Runnable，线程代码存在接口的子类的run方法。

class Ticket implements Runnable
{
private  static ticket=100;
public void run()
{
while(true)
{
if(ticket>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale"+ticket--);
}
}
}
class TicketDemo
{
public static void main (String[] args)
{
Ticket t=new Ticket();

Thread t1=new Thread(t);
Thread t2=new Thread(t);
Thread t3=new Thread(t);

t1.start();
t2.start();
t3.start();
}

多线程的运行会出现安全问题。多线程安全问题比较重要，有可能在测试时发现不了。所以编写多线程的时候，一定要注意多线程的安全问题

问题的原因：

当多条语句在操作同一个线程共享数据时（如火车票），一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行（4个窗口卖同一类的火车票）。导致共享数据的错误。

解决办法：

对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完。在执行过程中，其他线程不可以参与执行。

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式就是

同步代码块：

synchronized(对象)

{

       需要被同步的代码

}

class Ticket implements Runnable
{
private  static ticket=100;

Object obj=new Object();
public void run()
{

while(true)
{
synchronized(obj)
{

try{Thread.sleep(10)}catch(Exception e){}
if(ticket>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale"+ticket--);
}
}
}
}

同步代码块原理：

对象如同锁。持有锁的线程可以在同步中执行。

没有持有锁的线程即使获取cpu的执行权，也进不去，因为没有获取锁。

火车上的卫生间---经典。

同步的前提：

1，必须要有两个或者两个以上的线程。

2，必须是多个线程使用同一个锁。

这样才能保证同步中只能有一个线程在运行。

好处：解决了多线程的安全问题。弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源

同步函数：

同步函数的格式：在函数修饰符上面加上synchronized即可

同步的两种表现形式：同步代码块和同步函数

需求：

银行有一个金库。

有两个储户分别存300员，每次存100，存3次。

目的：该程序是否有安全问题，如果有，如何解决？

如何找问题：

1，明确哪些代码是多线程运行代码。

      Add()这部分的是运行代码块。其实class Cus中的for函数也是，但是for函数中执行的仍然是add()这块的函数。所以核心多线程代码还是add。

2，明确共享数据。

      B和Sum，多线程一起运行互相抢占的都是sum的值。一般成员都是共享数据。

3，明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。

      可以通过sleep函数，和try语句验证。明确    sum= sum + n;语句是操作共享数据的。建立多线程同步代码块。

class Bank

{

private int sum;

public synchronized void add(int n)//加上synchronized修饰这个add函数就行了

{

sum = sum + n;

try{Thread.sleep(10);}catch(Exceptione){}

System.out.println("sum="+sum);

}

}

class Cusimplements Runnable

{

private Bank b = new Bank();

public void run()

{

for(int x=0; x<3; x++)

{

b.add(100);

}

}

}

class  BankDemo

{

public static void main(String[] args)

{

Cus c = new Cus();

Thread t1 = new Thread(c);

Thread t2 = new Thread(c);

t1.start();

t2.start();

}

}

同步函数的锁是this。

函数需要被对象调用。那么函数都有一个所属对象引用。就是this。

所以同步函数使用的锁是this。

通过该程序进行验证。

使用两个线程来买票。

一个线程在同步代码块中。

一个线程在同步函数中。

都在执行买票动作。

class Ticketimplements Runnable

{

private int tick = 100;

Object obj = new Object();

boolean flag = true;

public void run()

{

if(flag)

{

while(true)

{

synchronized(this)//因为show方法锁住的是this，所以这里的对象只有是this，才能将线程放在一个锁上面

{

if(tick>0)

{

try{Thread.sleep(10);}catch(Exceptione){}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....code: "+ tick--);

}

}

}

}

else

while(true)

show();

}

public synchronized void show()//this

{

if(tick>0)

{

try{Thread.sleep(10);}catch(Exceptione){}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....show....: "+ tick--);

}

}

}

class  ThisLockDemo

{

public static void main(String[] args)

{

Ticket t = new Ticket();

Thread t1 = new Thread(t);

Thread t2 = new Thread(t);

t1.start();

try{Thread.sleep(10);}catch(Exceptione){}

t.flag = false;

t2.start();

}

}

静态同步函数的锁是 .class

通过验证，发现不在是this。因为静态方法中也不可以定义this。

静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象。

类名.class  该对象的类型是Class

静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象。 类名.class

设计模式 懒汉式

class Single

{

private static Single s=null;

private Single(){}

public static Single getInstance()

{

if(s==null)

{

synchronized()

{

if(s==null)

s=new Single();

}

}

return s;

}

}

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