2017.8.18多线程

多线程详解

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1:多线程(理解)

(1)多线程：一个应用程序有多条执行路径    进程：正在执行的应用程序    线程：进程的执行单元，执行路径    单线程：一个应用程序只有一条执行路径    多线程：一个应用程序有多条执行路径    多进程的意义?        提高CPU的使用率    多线程的意义?        提高应用程序的使用率

(2)Java程序的运行原理及JVM的启动是多线程的吗?

    A:Java命令去启动JVM，JVM会启动一个进程，该进程会启动一个主线程。    B:JVM的启动是多线程的，因为它最低有两个线程启动了，主线程和垃圾回收线程。

(3)多线程的实现方案(自己补齐步骤及代码 掌握)

    A:继承Thread类    B:实现Runnable接口

(4)线程的调度和优先级问题

    A:线程的调度        a:分时调度        b:抢占式调度 (Java采用的是该调度方式)    B:获取和设置线程优先级        a:默认是5        b:范围是1-10

(5)线程的控制(常见方法)

    A:休眠线程    B:加入线程    C:礼让线程    D:后台线程    E:终止线程(掌握)

(6)线程的生命周期(参照 线程生命周期图解.bmp)

    A:新建    B:就绪    C:运行    D:阻塞    E:死亡

(7)电影院卖票程序的实现

    A:继承Thread类    B:实现Runnable接口

(8)电影院卖票程序出问题

    A:为了更符合真实的场景，加入了休眠100毫秒。    B:卖票问题        a:同票多次        b:负数票

(9)多线程安全问题的原因(也是我们以后判断一个程序是否有线程安全问题的依据)

    A:是否有多线程环境    B:是否有共享数据    C:是否有多条语句操作共享数据

(10)同步解决线程安全问题

    A:同步代码块        synchronized(对象) {            需要被同步的代码;        }        这里的锁对象可以是任意对象。    B:同步方法        把同步加在方法上。        这里的锁对象是this    C:静态同步方法        把同步加在方法上。        这里的锁对象是当前类的字节码文件对象(反射再讲字节码文件对象)

(11)回顾以前的线程安全的类

    A:StringBuffer    B:Vector    C:Hashtable    D:如何把一个线程不安全的集合类变成一个线程安全的集合类        用Collections工具类的方法即可。

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24.01_多线程(多线程的引入)(了解)

• 1.什么是线程

  • 线程是程序执行的一条路径, 一个进程中可以包含多条线程
  • 多线程并发执行可以提高程序的效率, 可以同时完成多项工作

• 2.多线程的应用场景

  • 红蜘蛛同时共享屏幕给多个电脑
  • 迅雷开启多条线程一起下载
  • QQ同时和多个人一起视频
  • 服务器同时处理多个客户端请求

24.02_多线程(多线程并行和并发的区别)(了解)

* 并行就是两个任务同时运行，就是甲任务进行的同时，乙任务也在进行。(需要多核CPU)* * 并发是指两个任务都请求运行，而处理器只能按受一个任务，就把这两个任务安排轮流进行，由于时间间隔较短，使人感觉两个任务都在运行。* * 比如我跟两个网友聊天，左手操作一个电脑跟甲聊，同时右手用另一台电脑跟乙聊天，这就叫并行。* 如果用一台电脑我先给甲发个消息，然后立刻再给乙发消息，然后再跟甲聊，再跟乙聊。这就叫并发。

24.03_多线程(Java程序运行原理和JVM的启动是多线程的吗)(了解)

• A:Java程序运行原理

  • Java命令会启动java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ，然后主线程去调用某个类的 main 方法。

• B:JVM的启动是多线程的吗

  • JVM启动至少启动了垃圾回收线程和主线程，所以是多线程的。

24.04_多线程(多线程程序实现的方式1)(掌握)

• 1.继承Thread

  • 定义类继承Thread
  • 重写run方法
  • 把新线程要做的事写在run方法中
  • 创建线程对象
  • 开启新线程, 内部会自动执行run方法

  • public class Demo2_Thread {    /**     * @param args     */    public static void main(String[] args) {        MyThread mt = new MyThread();                           //4,创建自定义类的对象        mt.start();                                             //5,开启线程        for(int i = 0; i < 3000; i++) {            System.out.println("bb");        }    }}class MyThread extends Thread {                                 //1,定义类继承Thread    public void run() {                                         //2,重写run方法        for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中            System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");        }    }}

24.05_多线程(多线程程序实现的方式2)(掌握)

• 2.实现Runnable

  • 定义类实现Runnable接口
  • 实现run方法
  • 把新线程要做的事写在run方法中
  • 创建自定义的Runnable的子类对象
  • 创建Thread对象, 传入Runnable

  • 调用start()开启新线程, 内部会自动调用Runnable的run()方法

    public class Demo3_Runnable {    /**     * @param args     */    public static void main(String[] args) {        MyRunnable mr = new MyRunnable();                       //4,创建自定义类对象        //Runnable target = new MyRunnable();        Thread t = new Thread(mr);                              //5,将其当作参数传递给Thread的构造函数        t.start();                                              //6,开启线程        for(int i = 0; i < 3000; i++) {            System.out.println("bb");        }    }}class MyRunnable implements Runnable {                          //1,自定义类实现Runnable接口    @Override    public void run() {                                         //2,重写run方法        for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中            System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");        }    }}

多线程(两种方式的区别)(掌握)

• 查看源码的区别:

  • a.继承Thread :
    由于子类重写了Thread类的run(), 当调用start()时, 直接找子类的run()方法

  • b.实现Runnable :构造函数中传入了Runnable的引用, 成员变量记住了它, start()调用run()方法时内部判断成员变量Runnable的引用是否为空, 不为空编译时看的是Runnable的run(),运行时执行的是子类的run()方法

• 继承Thread

  • 好处是:可以直接使用Thread类中的方法,代码简单
  • 弊端是:如果已经有了父类,就不能用这种方法
• 实现Runnable接口
  
  • 好处是:即使自己定义的线程类有了父类也没关系,因为有了父类也可以实现接口,而且接口是可以多实现的
  • 弊端是:不能直接使用Thread中的方法需要先获取到线程对象后,才能得到Thread的方法,代码复杂

多线程(匿名内部类实现线程的两种方式)(掌握)

• 继承Thread类

  new Thread() {                                                  //1,new 类(){}继承这个类    public void run() {                                         //2,重写run方法        for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中            System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");        }    }}.start();

• 实现Runnable接口

  new Thread(new Runnable(){                                      //1,new 接口(){}实现这个接口    public void run() {                                         //2,重写run方法        for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中            System.out.println("bb");        }    }}).start(); 

多线程(获取名字和设置名字)(掌握)

• 1.获取名字
  
  • 通过getName()方法获取线程对象的名字

• 2.设置名字

  • 通过构造函数可以传入String类型的名字

  • new Thread("xxx") {    public void run() {        for(int i = 0; i < 1000; i++) {            System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");        }    }}.start();new Thread("yyy") {    public void run() {        for(int i = 0; i < 1000; i++) {            System.out.println(this.getName() + "....bb");        }    }}.start(); 

  • 通过setName(String)方法可以设置线程对象的名字

  • Thread t1 = new Thread() {    public void run() {        for(int i = 0; i < 1000; i++) {            System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");        }    }};Thread t2 = new Thread() {    public void run() {        for(int i = 0; i < 1000; i++) {            System.out.println(this.getName() + "....bb");        }    }};t1.setName("芙蓉姐姐");t2.setName("凤姐");t1.start();t2.start();

多线程(获取当前线程的对象)(掌握)

• Thread.currentThread(), 主线程也可以获取

  • new Thread(new Runnable() {    public void run() {        for(int i = 0; i < 1000; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");        }    }}).start();new Thread(new Runnable() {    public void run() {        for(int i = 0; i < 1000; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...bb");        }    }}).start();Thread.currentThread().setName("我是主线程");                    //获取主函数线程的引用,并改名字System.out.println(Thread.currentThread().getName());       //获取主函数线程的引用,并获取名字

24.11_多线程(休眠线程)(掌握)

• Thread.sleep(毫秒,纳秒), 控制当前线程休眠若干毫秒1秒= 1000毫秒 1秒 = 1000 * 1000 * 1000纳秒 1000000000

      new Thread() {        public void run() {            for(int i = 0; i < 10; i++) {                System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");                try {                    Thread.sleep(10);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }.start();    new Thread() {        public void run() {            for(int i = 0; i < 10; i++) {                System.out.println(getName() + "...bb");                try {                    Thread.sleep(10);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }.start();

24.12_多线程(守护线程)(掌握)

• setDaemon(), 设置一个线程为守护线程, 该线程不会单独执行, 当其他非守护线程都执行结束后, 自动退出

  • Thread t1 = new Thread() {    public void run() {        for(int i = 0; i < 50; i++) {            System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");            try {                Thread.sleep(10);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }};Thread t2 = new Thread() {    public void run() {        for(int i = 0; i < 5; i++) {            System.out.println(getName() + "...bb");            try {                Thread.sleep(10);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }};t1.setDaemon(true);                     //将t1设置为守护线程t1.start();t2.start();

多线程(加入线程)(掌握)

• join(), 当前线程暂停, 等待指定的线程执行结束后, 当前线程再继续

• join(int), 可以等待指定的毫秒之后继续

  • final Thread t1 = new Thread() {    public void run() {        for(int i = 0; i < 50; i++) {            System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");            try {                Thread.sleep(10);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }};Thread t2 = new Thread() {    public void run() {        for(int i = 0; i < 50; i++) {            if(i == 2) {                try {                    //t1.join();                        //插队,加入                    t1.join(30);                        //加入,有固定的时间,过了固定时间,继续交替执行                    Thread.sleep(10);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }            System.out.println(getName() + "...bb");        }    }};t1.start();t2.start();

多线程(设置线程的优先级)(了解)

• setPriority()设置线程的优先级

多线程(同步代码块)(掌握)

• 1.什么情况下需要同步
  
  • 当多线程并发, 有多段代码同时执行时, 我们希望某一段代码执行的过程中CPU不要切换到其他线程工作. 这时就需要同步.
  • 如果两段代码是同步的, 那么同一时间只能执行一段, 在一段代码没执行结束之前, 不会执行另外一段代码.

• 2.同步代码块

  • 使用synchronized关键字加上一个锁对象来定义一段代码, 这就叫同步代码块

  • 多个同步代码块如果使用相同的锁对象, 那么他们就是同步的

    class Printer {    Demo d = new Demo();    public static void print1() {        synchronized(d){                //锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象            System.out.print("哈");            System.out.print("喝");            System.out.print("集");            System.out.print("和");            System.out.print("我");            System.out.print("\r\n");        }    }    public static void print2() {           synchronized(d){                System.out.print("好");            System.out.print("你");            System.out.print("他");            System.out.print("它");            System.out.print("\r\n");        }    }}

24.17_多线程(同步方法)(掌握)

• 使用synchronized关键字修饰一个方法, 该方法中所有的代码都是同步的

  class Printer {    public static void print1() {        synchronized(Printer.class){                //锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象            System.out.print("黑");            System.out.print("马");            System.out.print("程");            System.out.print("序");            System.out.print("员");            System.out.print("\r\n");        }    }    /*     * 非静态同步函数的锁是:this     * 静态的同步函数的锁是:字节码对象     */    public static synchronized void print2() {          System.out.print("传");        System.out.print("智");        System.out.print("播");        System.out.print("客");        System.out.print("\r\n");    }}

多线程(线程安全问题)(掌握)

• 多线程并发操作同一数据时, 就有可能出现线程安全问题

• 使用同步技术可以解决这种问题, 把操作数据的代码进行同步, 不要多个线程一起操作

      public class Demo2_Synchronized {        /**         * @param args         * 需求:铁路售票,一共100张,通过四个窗口卖完.         */        public static void main(String[] args) {            TicketsSeller t1 = new TicketsSeller();            TicketsSeller t2 = new TicketsSeller();            TicketsSeller t3 = new TicketsSeller();            TicketsSeller t4 = new TicketsSeller();            t1.setName("窗口1");            t2.setName("窗口2");            t3.setName("窗口3");            t4.setName("窗口4");            t1.start();            t2.start();            t3.start();            t4.start();        }    }    class TicketsSeller extends Thread {        private static int tickets = 100;        static Object obj = new Object();        public TicketsSeller() {            super();        }        public TicketsSeller(String name) {            super(name);        }        public void run() {            while(true) {                synchronized(obj) {                    if(tickets <= 0)                         break;                    try {                        Thread.sleep(10);//线程1睡,线程2睡,线程3睡,线程4睡                    } catch (InterruptedException e) {                        e.printStackTrace();                    }                    System.out.println(getName() + "...这是第" + tickets-- + "号票");                }            }        }    }

多线程(死锁)(了解)

• 多线程同步的时候, 如果同步代码嵌套, 使用相同锁, 就有可能出现死锁

  • 尽量不要嵌套使用

    private static String s1 = "筷子左";private static String s2 = "筷子右";public static void main(String[] args) {    new Thread() {        public void run() {            while(true) {                synchronized(s1) {                    System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "等待" + s2);                    synchronized(s2) {                        System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "开吃");                    }                }            }        }    }.start();    new Thread() {        public void run() {            while(true) {                synchronized(s2) {                    System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "等待" + s1);                    synchronized(s1) {                        System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "开吃");                    }                }            }        }    }.start();}

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面试题：

1:多线程有几种实现方案，分别是哪几种?

两种。继承Thread类实现Runnable接口扩展一种：实现Callable接口。这个得和线程池结合。

2:同步有几种方式，分别是什么?

两种。同步代码块同步方法

3:启动一个线程是run()还是start()?它们的区别?

start();run():封装了被线程执行的代码,直接调用仅仅是普通方法的调用start():启动线程，并由JVM自动调用run()方法

4:sleep()和wait()方法的区别

sleep():必须指时间;不释放锁。wait():可以不指定时间，也可以指定时间;释放锁。

5:为什么wait(),notify(),notifyAll()等方法都定义在Object类中

因为这些方法的调用是依赖于锁对象的，而同步代码块的锁对象是任意锁。而Object代码任意的对象，所以，定义在这里面。

6:线程的生命周期图

新建 -- 就绪 -- 运行 -- 死亡新建 -- 就绪 -- 运行 -- 阻塞 -- 就绪 -- 运行 -- 死亡建议：画图解释。