Java基础之008-多线程

Java基础之008-多线程

                                       35岁学习Java

1、进程和线程的概念。

1)     概念

                进程：正在进行中的程序(直译).            

                线程：就是进程中一个负责程序执行的控制单元(执行路径)

                任务：每一个线程都有自己运行的内容。这个内容可以称为线程要执行的任务。

                提示：一个进程中可以多执行路径，称之为多线程。一个进程中至少要有一个线程。

2)      创建多线程的目的

                开启多个线程是为了同时运行多部分代码。

3)      多线程的原理

                其实应用程序的执行都是cpu在做着快速的切换完成的。这个切换是随机的。

4)      多线程的优劣

                多线程好处：解决了多部分同时运行的问题。

                多线程弊端：线程太多导致效率的降低。

5)      JVM启动时就启动了多个线程

                执行main函数的线程, 该线程的任务代码都定义在main函数中。

                负责垃圾回收的线程。

                自定义线程

2、创建线程方式一

                继承Thread类

                1)     子类覆盖父类中的run方法，将线程运行的代码存放在run中。

                2)     建立子类对象的同时线程也被创建。

                3)     通过调用start方法开启线程。

                线程的四种状态

 

3、创建线程方式二

1)     实现Runnable接口

       子类覆盖接口中的run方法。

2)     通过Thread类创建线程，并将实现了Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数。

        thread类对象调用start方法开启线程。

3)     思考：为什么要给Thread类的构造函数传递Runnable的子类对象？

                 因为线程的任务都封装在Runnable接口子类对象的run方法中。所以要在线程对象创建时就必须明确要运行的任务。

4)     实现Runnable接口的好处：

                 A.将线程的任务从线程的子类中分离出来，进行了单独的封装。按照面向对象的思想将任务封装成对象。

                 B.避免了java单继承的局限性。

 

4、线程安全问题

        导致安全问题出现的原因：

        1)     多个线程在操作共享的数据。

        2)     操作共享数据的线程代码有多条。

        3)     线程随机性     。

       当一个线程在执行操作共享数据的多条代码过程中，其他线程参与了运算。就会导致线程安全问题的产生。

       注：线程安全问题在理想状态下，不容易出现，但一旦出现对软件的影响是非常大的。

        

5、同步（synchronized）

         解决线程安全问题的思路：

         就是将多条操作共享数据的线程代码封装起来，当有线程在执行这些代码的时候，其他线程时不可以参与运算的。必须要当前线程把这些代码都执行完毕后，其他线程才可以参与运算。

 

         格式：

         synchronized（对象）

         {

              需要同步的代码；

         }

         同步可以解决安全问题的根本原因就在那个对象上。该对象如同锁的功能。

5.1 同步的前提：

1)     同步需要两个或者两个以上的线程。

2)     多个线程使用的是同一个锁。

               未满足这两个条件，不能称其为同步。

5.2 同步的弊端：

                当线程相当多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率。

5.3 同步函数

         格式：

              在函数上加上synchronized修饰符即可。

         思考：同步函数用的是哪个锁呢？(this)

 

6、线程间通信

 

6.1等待/唤醒机制。

1)     wait(): 让线程处于冻结状态，被wait的线程会被存储到线程池中。

2)     notify():唤醒线程池中一个线程(任意).只能唤醒一个线程，如果本方唤醒了本方，没有意义。而且while判断标记+notify会导致死锁。

3)     notifyAll():唤醒线程池中的所有线程。解决了本方线程一定会唤醒对方线程的问题。

                这些方法都必须定义在同步中。因为这些方法是用于操作线程状态的方法。

6.2新的机制

1)     jdk1.5以后将同步和锁封装成了对象。 并将操作锁的隐式方式定义到了该对象中，将隐式动作变成了显示动作。

2)     Lock接口： 出现替代了同步代码块或者同步函数。将同步的隐式锁操作变成显式锁操作。同时更为灵活。可以一个锁上加上多组监视器。

lock():获取锁。    

unlock():释放锁，通常需要定义finally代码块中。

3)     Condition接口：出现替代了Object中的wait， notify，notifyAll方法。将这些监视器方法单独进行了封装，变成Condition监视器对象。 可以任意锁进行组合。

                       await();

                       signal();

                       signalAll();

 

7、停止线程

1)     定义循环结束标记

因为线程运行代码一般都是循环，只要控制了循环即可。

2)     使用interrupt（中断）方法。

该方法是结束线程的冻结状态，使线程回到运行状态中来。强制动作会引起InterruptedException，记得要处理

注：stop方法已经过时不再使用。

 

8、线程类的其他方法

1)     setPriority(int num) 设置后可以改变获得CPU执行权的几率，优先级越大，获取CPU执行权的几率越高。默认为5(NORM_PRIORITY)，最小为1(MIN_PRIORITY)，最大为10(MAX_PRIORITY)是静态常量。

2)     setDaemon(boolean b) 将该线程设为守护线程（后台线程），当运行的都是守护线程时，虚拟机退出。该方法必须在启动线程前调用。

3)     join() 临时加入一个线程运算时可以使用join方法。该线程会获得执行资格和执行权。

4)     toString() 返回该线程的字符串表现形式，包括名称、优先级、线程组(线程组可以统一管理组内的线程，如统一interrupt等。)

5)     yield(); 暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。是个静态方法。