3.多线程

来源:互联网 发布:黄金趋势分析软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 13:57

1.进程和线程

进程:正在进行的程序。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:进程内部的一条执行路径或者一个控制单元。
两者的区别:
一个进程至少有一个线程
进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存;

2.jvm的启动是多线程吗?
java的虚拟机jvm启动的是单线程,就有发生内存泄露的可能,而我们使用java程序没出现这样的问题,
也就是说jvm启动至少有两个线程,一个执行java程序,一个执行垃圾回收。所以是多线程。

3.实现多线程的方法:
实现多线程可以通过继承Thread类和实现Runnable接口。
(1)继承Thread
   定义一个类继承Thread类
   复写Thread类中的public void run()方法,将线程的任务代码封装到run方法中
   直接创建Thread的子类对象,创建线程
   调用start()方法,开启线程(调用线程的任务run方法)
   //另外可以通过Thread的getName()获取线程的名称。


(2)实现Runnable接口;
定义一个类,实现Runnable接口;
覆盖接口的public void run()的方法,将线程的任务代码封装到run方法中;
创建Runnable接口的子类对象
将Runnabl接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数,创建Thread类对象
                       (原因: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)。
调用start()方法,启动线程。

两种方法区别:
(1)实现Runnable接口避免了单继承的局限性
(2)继承Thread类线程代码存放在Thread子类的run方法中
  实现Runnable接口线程代码存放在接口的子类的run方法中;
  在定义线程时,建议使用实现Runnable接口,因为几乎所有多线程都可以使用这种方式实现

4.start()和run方法有什么区别?
调用start方法方可启动线程,而run方法只是thread的一个普通方法,调用run方法不能实现多线程;
Start()方法:
start方法用来启动线程,实现了多线程运行,这时无需等待run方法体代码执行完毕而直接继续执行下面的
代码。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程,这时此线程处于就绪(可运行)状态,并没有运行,
一旦得到cpu时间片(执行权),就开始执行run()方法,这里方法run()称为线程体,
它包含了要执行的这个线程的内容,Run方法运行结束,此线程随即终止。
Run()方法:
run()方法只是Thread类的一个普通方法,如果直接调用Run方法,程序中依然只有主线程这一个线程,
其程序执行路径还是只有一条,还是要等待run方法体执行完毕后才可继续执行下面的代码,
这样就没有达到多线程的目的。

5.线程的几种状态:
新建:new一个Thread对象或者其子类对象就是创建一个线程,当一个线程对象被创建,但是没有开启,这个时候,
     只是对象线程对象开辟了内存空间和初始化数据。       
就绪:新建的对象调用start方法,就开启了线程,线程就到了就绪状态。
     在这个状态的线程对象,具有执行资格,没有执行权。
运行:当线程对象获取到了CPU的资源。
     在这个状态的线程对象,既有执行资格,也有执行权。
冻结:运行过程中的线程由于某些原因(比如wait,sleep),释放了执行资格和执行权。
              当然,他们可以回到运行状态。只不过,不是直接回到。
     而是先回到就绪状态。
死亡:当线程对象调用的run方法结束,或者直接调用stop方法,就让线程对象死亡,在内存中变成了垃圾。

6.sleep()和wait()的区别:
(1)这两个方法来自不同的类,sleep()来自Thread类,和wait()来自Object类。
(2)sleep是Thread的静态类方法,谁调用的谁去睡觉,即使在a线程里调用了b的sleep方法,实际上还是a去睡觉,
   要让b线程睡觉要在b的代码中调用sleep。而wait()是Object类的非静态方法
(3)sleep()释放资源不释放锁,而wait()释放资源释放锁;
(4)使用范围:wait,notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用,而sleep可以在任何地方使用

7.多线程死锁问题

  • 多线程产生死锁的四个必要条件
    • 互斥条件:一个资源每次只能被一个线程使用
    • 保持和请求条件:一个线程因请求资源而阻塞时,对已获得保持不变
    • 不可剥夺条件:线程已获得资源,在未使用完成之前,不能被剥夺
    • 循环等待条件:若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系
  • 只要破坏其中的任何一个条件,就可以避免死锁,最简单的就是破坏循环等待条件,按照同一顺序访问对象,加载锁,释放锁。
8.Java中多线程同步
  •  同步是用来解决多线程的安全问题的,在多线程中,同步能控制对共享数据的访问。如果没有同步,当一个线程在修改一个共享数据时,而另外一个线程正在使用或者更新同一个共享数据,这样容易导致程序出现错误的结果。
  • 什么是锁?锁的作用是什么?
锁就是对象
锁的作用是保证线程同步,解决线程安全问题。
持有锁的线程可以在同步中执行,没有锁的线程即使获得cpu执行权,也进不去。
  • 同步的前提:
(1)必须保证有两个以上线程
(2)必须是多个线程使用同一个锁,即多条语句在操作线程共享数据
(3)必须保证同步中只有一个线程在运行
  • 同步的好处和弊端
好处:同步解决了多线程的安全问题
弊端:多线程都需要判断锁,比较消耗资源
  • 同步的两种表现形式:
(1)同步代码块:
可以指定需要获取哪个对象的同步锁,使用synchronized的代码块同样需要锁,但他的锁可以是任意对象
考虑到安全问题,一般还是使用同一个对象,相对来说效率较高。


注意:
**虽然同步代码快的锁可以使任何对象,但是在进行多线程通信使用同步代码快时,
 必须保证同步代码快的锁的对象和,否则会报错。
**同步函数的锁是this,也要保证同步函数的锁的对象和调用wait、notify和notifyAll的对象是
 同一个对象,也就是都是this锁代表的对象。
格式:
synchronized(对象)
{
需同步的代码;
}
(2)同步函数
同步方法是指进入该方法时需要获取this对象的同步锁,在方法上使用synchronized关键字,
使用this对象作为锁,也就是使用了当前对象,因为锁住了方法,所以相对于代码块来说效率相对较低。
注:静态同步函数的锁是该方法所在的类的字节码文件对象,即类名.class文件
格式:
修饰词 synchronized 返回值类型 函数名(参数列表)
{
需同步的代码;
}


在jdk1.5后,用lock锁取代了synchronized,个人理解也就是对同步代码块做了修改,
并没有提供对同步方法的修改,主要还是效率问题吧。

9.停止线程的方法

1.  使用退出标志,使线程正常退出,也就是当run方法完成后线程终止。

        2.  使用stop方法强行终止线程(这个方法不推荐使用,因为stop和suspend、resume一样,也可能发生不可预料的结果)。

        3.  使用interrupt方法中断线程。

10.多线程join方法:
void join() 等待该线程终止。
void join(long millis)  等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。
throws InterruptedException         
特点:当A线程执行到B线程的join方法时,A就会等待B线程都执行完,A才会执行
作用: join可以用来临时加入线程执行;

11.多线程优先级:yield()方法
yield():暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程
setPriority(int newPriority):更改线程优先级
int getPriority() 返回线程的优先级。
String toString() 返回该线程的字符串表示形式,包括线程名称、优先级和线程组
           
(1)MAX_PRIORITY:最高优先级(10级)
(1)Min_PRIORITY:最低优先级(1级)
(1)Morm_PRIORITY:默认优先级(5级)

12.什么是ThreadLocal类,怎么使用它?
ThreadLocal类提供了线程局部 (thread-local) 变量。是一个线程级别的局部变量,并非“本地线程”。
ThreadLocal 为每个使用该变量的线程,提供了一个独立的变量副本,每个线程修改副本时不影响其它线程对象的副本


下面是线程局部变量(ThreadLocal variables)的关键点:
一个线程局部变量(ThreadLocal variables)为每个线程方便地提供了一个单独的变量。
ThreadLocal 实例通常作为静态的私有的(private static)字段出现在一个类中,这个类用来关联一个线程。 
当多个线程访问 ThreadLocal 实例时,每个线程维护 ThreadLocal 提供的独立的变量副本。
常用的使用可在 DAO 模式中见到,当 DAO 类作为一个单例类时,
数据库链接(connection)被每一个线程独立的维护,互不影响。(基于线程的单例)

13.在静态方法上使用同步时会发生什么事?
同步静态方法时会获取该类的“Class”对象,所以当一个线程进入同步的静态方法中时,
线程监视器获取类本身的对象锁,其它线程不能进入这个类的任何静态同步方法。
它不像实例方法,因为多个线程可以同时访问不同实例同步实例方法。