Java基础知识第四篇-线程

线程

• 定义：所有运行中的任务通常对应一个进程，当一个程序进入内存运行时，即变为一个进程。进程是处于运行过程中的程序，并且具有一定的独立性。一个进程至少有一个线程，也可以有多个线程 。

• 什么时候使用Runnable或Thread？

  • 取决于这个类需不需要重写run之外的方法。
  • Runnable不影响本类的继承关系，以及类组成

• 特征：

  • 独立性：进程可以拥有自己独立的资源，每一个进程都拥有自己私有的地址空间。没有经过进程本身允许的情况下，一个用户进程不能直接访问其他进程的地址空间。
  • 动态性：进程和程序的区别在于程序只是一个静态的指令集合，而进程是一个正在系统中活动的指令集合。进程中加入了时间的概念。进程具有自己的生命周期和状态。
  • 并发性：多个进程可以在单个处理器上并发执行，不会互相影响。

• 线程的创建：

  1. 通过继承Thread类来创建并启动线程的步骤：
     
     • 定义Thread类的子类，重写该类的run()方法（线程执行体）
     • 创建Thread子类的实例（创建子线程）
     • 调用线程对象的start（）方法来启动线程。
  2. 通过实现Runnable接口来创建并启动线程的步骤：
     
     • 定义Runnable接口的实现类，重写该接口的run（）方法
     • 创建Runnable实现类的实例
     • 调用线程对象的start（）方法来启动线程
  3. 通过创建匿名内部类来创建和启动线程

• 线程的停止
  interrupt ：唤醒一个被sleep或者被wait的线程（原理是改变循环条件）

• 线程的五种状态：
  新建 就绪 运行 阻塞 死亡
  
  注意：
  线程从阻塞状态只能进入就绪状态，不可直接进入运行状态
  线程进入死亡状态后不可再次调用start（）方法

• 后台线程（守护线程，精灵线程）：setDaemon（boolean）设置线程为守护线程
  该方法必须在启动之前调用
  如果所有的前台线程都死亡，则后台线程会自动死亡。如垃圾回收线程。

多线程

多线程出现安全问题的前提：

• 对于多个线程来说，必须同时操作共享资源
• 操作资源的代码有多条语句，如果出现挂起，未完整执行语句，由于数据未完成，导致数据发生异常

解决办法：synchronized(上锁)
每一把锁都是唯一的，所以指定一个唯一的对象，虽然允许使用任何对象作为同步监视器（锁），但是锁存在的意义是阻止两个线程对同一个共享资源进行并发访问，所以通常建议使用可能被并发访问的共享资源充当锁同步监视器（锁）。

1. 同步代码块（互斥区）（对象为监视器（锁））

synchrinized（对象）{        执行代码1；        执行代码2；}

什么情况使用：只要操作了共享数据就应该使用同步代码块

1. 同步方法（方法）

public synchronized void test{}

同步方法的锁对象就是当前类的对象（this）

1. 同步静态方法
   public static synchronized void test{ }
   同步方法的同步监视器是this 即调用该方法的对象 。
   静态同步方法的同步监视器（锁对象）是当前类.class

wait和sleep的区别
1. wait会放弃执行资格，会释放锁。不占用cpu
2. sleep放弃执行资格，但是不会释放锁，sleep后进入了阻塞状态，占用cpu

线程池：

wait()—让线程冻结
notify()—唤醒第一个冻结线程
notifyAll()—唤醒所有冻结线程
使用前提是有锁，因为与锁有关，且锁可以是任意对象，所以将这三个方法定义在Object中。

线程间通信时产生的线程安全问题解决办法：
1. 只要是操作了共享的数据，都需要使用同步代码块，且同步代码块的锁必须统一

2. 先判断是否继续循环，使用while来控制线程被唤醒后，必须判断是否执行，notifyAll全部唤醒线程，防止进程唤醒本类线程，导致安全问题。

生产者、消费者模式

jdk1.5之前使用while notifyAll方法，之后使用lock Condition方法实现，相比较，Lock方式更加灵活，可以指定需要启动的线程。

死锁

死锁出现的必要条件：
1. 资源匮乏
2. 有多个锁，多个线程都操作了此资源
3. 锁之间有使用对方资源的情况，必须有两把锁以上，且需锁中有锁。