java基础加强之多线程

多线程概念：

 

进程：是一个正在执行中的程序。

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。

 

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。

 

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。

 

继承thread

<!--[if !supportLists]-->1.<!--[endif]-->如何在自定义的代码中，自定义一个线程呢？

<!--[if !supportLists]-->2.<!--[endif]-->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。

 

创建线程的第一种方式：继承Thread类。

步骤：

<!--[if !supportLists]-->1.<!--[endif]-->定义类继承Thread

<!--[if !supportLists]-->2.<!--[endif]-->复写Thread类中的run方法。

<!--[if !supportLists]-->a) <!--[endif]-->目的：将自定义代码存储在run方法。让线程运行。

<!--[if !supportLists]-->3.<!--[endif]-->调用线程的start方法。

<!--[if !supportLists]-->a) <!--[endif]-->该方法两个作用：启动线程，  调用run方法。

 

发现运行结果每一次都不同。

因为多个线程都获取cpu的执行权，cpu执行到谁，谁就运行。

明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行。（多核除外）

Cpu在做着快速的切换，以达到看上去是同时运行的效果。

我们可以形象把多线程的运行形容为在互相抢夺cpu的执行权。

 

这就是多线程的一个特性，随机性。 谁抢到谁执行，至于执行多长，cpu说的算。

 

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。

 

 

 

线程都有自己默认的名称。

Thread-编号  该编号从0开始。

 

Static thread currentThread（）； 获取当前线程对象。

getName（）； 获取线程名称。

 

设置线程名称：setName或者构造函数。

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创建线程---实现Runnable接口

 

创建线程的第二种方式：实现Runnable接口

步骤：

<!--[if !supportLists]-->1.<!--[endif]-->定义类实现Runnable接口

<!--[if !supportLists]-->2.<!--[endif]-->覆盖Runnable接口中的run方法。

<!--[if !supportLists]-->a) <!--[endif]-->将线程要运行的代码存放在该run方法中，

<!--[if !supportLists]-->3.<!--[endif]-->通过Thread类建立线程对象。

<!--[if !supportLists]-->4.<!--[endif]-->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。

<!--[if !supportLists]-->a) <!--[endif]-->为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数。

<!--[if !supportLists]-->b) <!--[endif]-->因为，自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象

<!--[if !supportLists]-->c) <!--[endif]-->所以，要让线程去指定对象的run方法。

<!--[if !supportLists]-->5.<!--[endif]-->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。

在定义线程时，建议使用实现方式。

 

两种方式区别：

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方法中。

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多线程的安全问题and同步代码块：

 

通过分析，发现， 打印出0 -1 -2等错票。

多线程的运行出现了安全问题。

问题的原因：

当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没执行完。     另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误。

 

解决办法：

都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

}

对象如容锁，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。

 

例：火车上的卫生间-------------------毕老师经典例子

 

同步的前提：

<!--[if !supportLists]-->1.<!--[endif]-->必须要有两个或者两个以上的线程。

<!--[if !supportLists]-->2.<!--[endif]-->必须是多个线程使用同一个锁。

 

必须保证通过不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。

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同步函数用的是哪一个锁呢？

函数许要被对象调用，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。

 

 

如果同步函数被静态修饰后，使用的锁匙什么呢？

通过验证，发现不再是this。 因为静态方法中不可以定义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

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等待唤醒机制：

 

Wait；

Notify（）；

notifyAll（）；

都使用在同步中 ，因为要对持有监视器（锁）的线程操作。

所以要使用在同事中， 因为只有同步才具有锁。

为什么这些操作线程的方法要定义Object类中呢？

因为这些方法在操作同步中线程时，都必须要标识它们所操作线程只有的锁，

只有同一个锁上的被等待线程，可以被同一个锁上notify唤醒。

也就是说，等待和唤醒必须是同一个锁。

而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法定义Object类中。

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生产者与消费者JDK5.0升级版  

 

JDK5.0中提供了多线程升级版按解决方案。

将同步Synchronized替换成实现Lock操作。

将Object中的wait，notify notifyAll ，替换成了Condition对象。

该对象可以Lock锁进行获取。  实现了可以本方只唤醒对方的操作。

Synchronized （隐式的锁机制 以及隐式的锁对象操作）

Lock（显式的锁机制 以及显式的锁对象操作）

 

Join：

当A线程执行到了B线程的.Join（）方法时，A就会等待，等B线程都执行完，A才执行。

Join可以用来临时加入线程执行。

 

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