10004---Java多线程

一、基本概念：程序 - 进程 - 线程

--程序(program)是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。
--进程(process)是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。动态过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程。
Ø如：运行中的QQ，运行中的MP3播放器
Ø程序是静态的，进程是动态的
--线程(thread)，进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。
若一个程序可同一时间执行多个线程，就是支持多线程的
进程与多线程



何时需要多线程

--程序需要同时执行两个或多个任务。
--程序需要实现一些需要等待的任务时，如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等。
--需要一些后台运行的程序时。

二、线程的创建和启动

--Java语言的JVM允许程序运行多个线程，它通过java.lang.Thread类来实现。

--Thread类的特性
--每个线程都是通过某个特定Thread对象的run()方法来完成操作的，经常把run()方法的主体称为线程体
--通过该Thread对象的start()方法来调用这个线程



Thread类

--构造方法
--Thread()：创建新的Thread对象
--Thread(String threadname)：创建线程并指定线程实例名
--Thread(Runnable target)：指定创建线程的目标对象，它实现了Runnable接口中的run方法
--Thread(Runnable target, String name)：创建新的Thread对象
创建线程的两种方式

1.继承Thread类
1) 定义子类继承Thread类。

2) 子类中重写Thread类中的run方法。

3) 创建Thread子类对象，即创建了线程对象。

4) 调用线程对象start方法：启动线程，调用run方法。

2. 实现Runnable接口

1）定义子类，实现Runnable接口。

2）子类中重写Runnable接口中的run方法。

3）通过Thread类含参构造器创建线程对象。

4）将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给

Thread类的构造方法中。

5）调用Thread类的start方法：开启线程，调用

Runnable子类接口的run方法。

继承方式和实现方式的联系与区别

public class ThreadextendsObject implementsRunnable

【区别】

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。

【实现方法的好处】

1）避免了单继承的局限性

2）多个线程可以共享同一个接口实现类的对象，非常适合多个相同线程来处理同一份资源。

* 对比一下继承的方式 vs 实现的方式

* 1.联系：public class Thread implements Runnable

* 2.哪个方式好？实现的方式优于继承的方式

* why? ① 避免了java单继承的局限性

* ② 如果多个线程要操作同一份资源(或数据)，更适合使用实现的方式

Thread类的有关方法(1)

--void start(): 启动线程，并执行对象的run()方法
--run(): 线程在被调度时执行的操作
--String
getName(): 返回线程的名称
--void setName(String name):设置该线程名称
--static
currentThread():
返回当前线程
Thread类的有关方法(2)

---static void yield()：线程让步
.暂停当前正在执行的线程，把执行机会让给优先级相同或更高的线程
.若队列中没有同优先级的线程，忽略此方法
---join()：当某个程序执行流中调用其他线程的 join() 方法时，调用线程将被阻塞，直到 join() 方法加入的 join 线程执行完为止
.低优先级的线程也可以获得执行
---static void sleep(long millis)：(指定时间:毫秒)
.令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU控制,使其他线程有机会被执行,时间到后重排队。
.抛出InterruptedException异常
---stop():
强制线程生命期结束
---boolean isAlive()：返回boolean，判断线程是否还活着

线程的调度

线程的优先级

线程的优先级控制

MAX_PRIORITY（10）;

MIN _PRIORITY （1）;

NORM_PRIORITY （5）;

涉及的方法

getPriority() ：返回线程优先值

setPriority(int newPriority) ：改变线程的优先级

线程创建时继承父线程的优先级

线程的分类

Java中的线程分为两类：一种是守护线程，一种是用户线程。

它们在几乎每个方面都是相同的，唯一的区别是判断JVM何时离开。

守护线程是用来服务用户线程的，通过在start()方法前调用thread.setDaemon(true)可以把一个用户线程变成一个守护线程。

Java垃圾回收就是一个典型的守护线程。

若JVM中都是守护线程，当前JVM将退出。

线程的生命周期

JDK中用Thread.State枚举表示了线程的几种状态

要想实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程，在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的五种状态：

-- 新建： 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态

-- 就绪：处于新建状态的线程被start()后，将进入线程队列等待CPU时间片，此时它已具备了运行的条件

-- 运行：当就绪的线程被调度并获得处理器资源时,便进入运行状态， run()方法定义了线程的操作和功能

-- 阻塞：在某种特殊情况下，被人为挂起或执行输入输出操作时，让出 CPU 并临时中止自己的执行，进入阻塞状态

-- 死亡：线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止



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线程的同步

* 1.线程安全问题存在的原因？

* 由于一个线程在操作共享数据过程中，未执行完毕的情况下，另外的线程参与进来，导致共享数据存在了安全问题。

2.如何来解决线程的安全问题？

* 必须让一个线程操作共享数据完毕以后，其它线程才有机会参与共享数据的操作。

1. 多线程出现了安全问题

2. 问题的原因：

当多条语句在操作同一个线程共享数据时，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。导致共享数据的错误。

3. 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。

*

* 3.java如何实现线程的安全：线程的同步机制

*

* 方式一：同步代码块

* synchronized(同步监视器){

* //需要被同步的代码块（即为操作共享数据的代码）

* }

* 1.共享数据：多个线程共同操作的同一个数据(变量)

* 2.同步监视器：由一个类的对象来充当。哪个线程获取此监视器，谁就执行大括号里被同步的代码。俗称：锁

* 要求：所有的线程必须共用同一把锁！

* 注：在实现的方式中，考虑同步的话，可以使用this来充当锁。但是在继承的方式中，慎用this!

*

* 方式二：同步方法

* 将操作共享数据的方法声明为synchronized。即此方法为同步方法，能够保证当其中一个线程执行

* 此方法时，其它线程在外等待直至此线程执行完此方法。

* >同步方法的锁：this

*

* 4.线程的同步的弊端：由于同一个时间只能有一个线程访问共享数据，效率变低了。

例如：

public synchronized void show (String name){

….

}

*

分析同步原理