12.2日笔记

要学习线程，由于线程以来与、于进程而存在，所以要先学习进程

 

1.      什么是进程：进程是系统分配资源调用的一个独立单位.

2.      多进程有什么意义:

(1)    现在目前计算机是一种多进程计算机,在做一件事的同时,还在做另一件事情

(2)    多进程是为了提高计算机CPU的使用率

3.      线程:线程是依赖进程存在的,一个线程相当于进程中某个任务

4.      多线程的意义:

一个进程中开启多个任务,每一个任务(线程),他们在互相抢占CPU的执行权(提高程序执行效率)

多线程抢占CPU的执行权:具有随机性!

 

 

 

多线程:一个程序执行的路径有多条

单线程:程序的执行路径只有一条

 

Jvm,java虚拟机是多线程程序吗？

是多线程程序，由于java虚拟机中自带一个垃圾回收器，来确保程序不会轻易的造成内存溢出！

垃圾回收器会开启一个垃圾回收线程，来确保程序不会内存异常，将不用的变量或者没有更多引用的独享来回收掉！

public class ThreadDemo{public static void main(String [] args){    System.out.println(new Object());    System.out.println(new Object());    System.out.println(new Object());    System.out.println(new Object());    //..中间创建很多对象    System.out.println(new Object());}}

如何实现多线程程序？（重点）

    要实现多线程程序，必须创建一个进程

    创建进程于晓调用系统资源进行创建，但是java语言是不能直接调用系统资源

    C/C++语言是可以创建系统资源，然后使用java语言调C/C++已经封装好的东西

    Javaà类：Thread类

        并发和并行

            并发：指的是同一个时间点

            并行：指的是同一个时间段

        多线程程序实现方式1：

            (1)自定义一个类：MyTread继承自Thread类

            (2)在MyThread类中重写Thread类中的run()：为什么重写run()

            (3)在主线程中，创建该类的实例对象，启动线程

 public class ThreadDemo{            public static void main(String [] args){                //创建线程实例对象                MyThread mt = new MyThread();                //启动线程                //启动线程不是调用run()方法,start()方法是线程开始执行的方法                //run()方法调用相当于调用了一个普通的方法，性会不会出现线程随机性，而start()方法调用,其实是通过调用线程中的run()方法来进行多个线程抢占CPU执行权                mt.start();                // java.lang.IllegalThreadStateException//第二次启动线程，会出现：非法线程状态// java.lang.IllegalThreadStateException//当前mt线程已经启动了，不能重新启动了mt.start();mt.run();mt.run();MyThread mt1 = new MyThread();MyThread mt2 = new MyThread();//分别启动线程mt1.start();mt2.start();                }            }

如何获取线程名称?

Public finalString getName()返回该线程的名称

设置线程名称

Public finalvoid setName(String name)改变线程名称,使之与参数name相同

package work1;public class ThreadDemo{    public static void main(String [] args){        //创建线程类实例        //无参构造的形式        //MyThread mt1 = new MyThread();        //MyThread mt2 = new MyThread();        //有参构造形式设置线程名称        //MyThread mt1 = new MyThread("qixuan");        //MyThread mt2 = new MyThread("zhuzhu");        //设置线程名称方式:无参+setName(String name)方法    MyThread mt1 = new MyThread();        MyThread mt2 = new MyThread();        //public final void setName(String name)改变线程名称,使之与参数name相同        mt1.setName("qixuan");        mt1.setName("zhuzhu");        System.out.println(Thread.currentThread().getName());        //启动线程        mt1.start();        mt2.start();    }}

package work1;public class MyThread {//无参构造public MyThread() {}//有参构造public MyThread(String name){super(name) ;}//my1和my2子线程都会执行这段代码,两个子线程在互相抢占CPU的执行权public void run(){for(int x = 0;x<200;x++){System.out.println(getName+":"+x);}}}

public final voidjoin()throws InterruptedException等待该线程终止。

public class JoinDemo {public static void main(String[] args) { // 创建该线程的实例对象JoinThread jt1 = new JoinThread() ;JoinThread jt2 = new JoinThread() ;JoinThread jt3 = new JoinThread() ;//设置线程名称jt1.setName("RNG") ;jt2.setName("EDG") ;jt3.setName("LGD") ;//启动线程jt1.start() ;//设置线程等待该线程终止该方法必须要启动线程try {jt1.join() ;} catch (InterruptedException e) {//InterruptedException:中断异常e.printStackTrace();//等到线程 1终止jt2.start() ;jt3.start() ;}}public class JoinThread extends Thread {public void run() {//jt1,jt2,jt3for(int x = 0 ; x <100 ; x ++){System.out.println(getName()+":"+x);}}}

2 public final intgetPriority()返回线程的优先级。

线程的优先级有哪些?

    默认优先级:5

 java.lang.Thread

       publicstatic final int MAX_PRIORITY 10  :最大优先级   优先级大的抢占到CPU的执行权大,并不代表就一定能抢到,因为线程的执行具有随机性!

       publicstatic final int MIN_PRIORITY 1   :最小优先级

//测试类public class ThreadProrityDemo {public static void main(String[] args) {//创建该线程的实例//并且设置线程名称MyPriority mp1 = new MyPriority() ;MyPriority mp2 = new MyPriority() ;MyPriority mp3 = new MyPriority() ;//设置线程名称:无参构造+setName()方法////获取线程的优先级//System.out.println(mp1.getPriority());//5//System.out.println(mp2.getPriority());//5//System.out.println(mp3.getPriority());//5mp1.setName("RNG") ;mp2.setName("EDG") ;mp3.setName("LGD") ;//给线程设置优先级mp1.setPriority(10) ;mp2.setPriority(1) ;//启动线程mp1.start() ;mp2.start() ;mp3.start() ;}}public class MyPriority extends Thread {public void run() {for(int x = 0 ; x <100 ; x ++){System.out.println(getName()+":"+x);}}}

3 public static voidyield()暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。

//暂停当前线程执行其他线程,并不保证另一个线程就一定能抢占到CPU的执行权

public class YieldThreadDemo {public static void main(String[] args) {//创建线程类对象YieldThread yt1 = new YieldThread() ;YieldThread yt2 = new YieldThread() ;//设置线程名称yt1.setName("RNG") ;yt2.setName("EDG") ;//启动线程yt1.start() ;yt2.start() ;}}public class YieldThread extends Thread {public void run() {//yt1,yt2for(int x =0 ; x <100 ; x ++){System.out.println(getName()+":"+x);Thread.yield() ;}}}

4 public final voidsetDaemon(boolean on)  on指定true,就是设置守护线程.

 将该线程标记为守护线程或用户线程。当正在运行的线程都是守护线程时，Java 虚拟机退出。

    该方法必须在启动线程前调用。

    jvm自动退出,对于主线程的数据如果直接输出完毕,对于两个守护线程来说不会立即消失,Jvm等会就自动退出.

public classThreadDemaonDemo {    public static void main(String[] args) {       //创建线程类对象       ThreadDeamon td1 = new ThreadDeamon() ;       ThreadDeamon td2 = new ThreadDeamon() ;             //设置线程名称       td1.setName("rng") ;       td2.setName("edg") ;       td1.setDaemon(true) ;       td2.setDaemon(true) ;                   //启动线程       td1.start() ;       td2.start() ;             Thread.currentThread().setName("lgd") ;       for(int x = 0 ; x <5 ; x++){           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+x);       }    }} public class ThreadDeamonextends Thread {       public void run() {           for(int x = 0 ; x <100 ; x ++){              System.out.println(getName()+":"+x);           }       }}

5  线程睡眠:public static voidsleep(long millis)

throws InterruptedException在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行

public class ThreadSleepDemo {public static void main(String[] args) {//创建线程类对象ThreadSellp ts1 = new ThreadSellp() ;ThreadSellp ts2 = new ThreadSellp() ;ThreadSellp ts3 = new ThreadSellp() ;//设置线程名称ts1.setName("线程1") ;ts2.setName("线程2") ;ts3.setName("线程3") ;//启动线程ts1.start() ;ts2.start() ;ts3.start() ;}}import java.util.Date;public class ThreadSellp extends Thread {public void run() {//ts1,ts2,ts3for(int x = 0 ; x <100 ; x ++){System.out.println(getName()+":"+x+",日期:"+new Date());//睡眠1秒中try {Thread.sleep(1000) ;//此方法本身就抛出一个异常!} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}

6  线程停止:

public final void stop():强迫线程停止执行

public void interrupt()中断线程,表示中断线程一种状态

public class ThreadStopDemo {public static void main(String[] args) {//创建线程类对象ThreadStop ts = new ThreadStop() ;ts.start() ;try {ts.stop() ;//该方法表示过时,但是可以用它//强迫线程停止执行ts.interrupt() ;//中断一种状态} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}

多线程实现的第二种方式:(实际开发中第二种比第一种应用更广泛)

 开发步骤:

 1)自定义一个类MyRunnable,该类实现Runnable接口

 2)实现该接口中的run()方法

 3)在主线程中创建该类的实例对象,

 4)创建Thread类对象,将3)创建的这个对象作为参数进行传递

 5)分别启动线程

面试题:多线程的实现方式有几种,分别是什么?

三个方式,分别阐述

第三种:和线程池有关系(并且和Callable接口有关系)

 

public class ThreadDemo {public static void main(String[] args) {//1)创建MyRunnable实例对象MyRunnable my = new MyRunnable() ;//2)创建线程类对象//Thread线程类中的构造方法//public Thread(Runnable target)//public Thread(Runnable target,String name)Thread t1 = new Thread(my, "线程1") ;Thread t2 = new Thread(my, "线程2") ;//启动线程t1.start() ;t2.start() ;}}public class MyRunnable implements Runnable {//run()中的方法也是需要一些耗时的操作public void run() {for(int x = 0 ; x < 100 ; x ++){//在控制台,打印每一个子线程的线程名称//getName()是Thread类中的方法//间接的使用Thread类的静态功能得到线程名称System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+x);}}}

课堂练习 

 某电影院目前正在上映贺岁大片(红高粱,少林寺传奇藏经阁)，共有100张票，而它有3个售票窗口售票，请设计一个程序

模拟该电影院售票。

  继承自Thread类

public class SellTicketDemo {public static void main(String[] args) {//创建线程类对象SellTicket st1 = new SellTicket() ;SellTicket st2 = new SellTicket() ;SellTicket st3 = new SellTicket() ;//分别命名三个窗口st1.setName("窗口1") ;st2.setName("窗口2") ;st3.setName("窗口3") ;//启动线程st1.start() ;st2.start() ;st3.start() ;}} public class SellTicket extends Thread {//这100张票应该被三个线程共用,所以用static修饰private static int tickets = 100 ;public void run() {//st1,st2,st3都要执行run()方法中代码//将这个代码放到run()方法的外面)while(true){if(tickets>0){System.out.println(getName() + "正在出售第" + (tickets--) + "张票");}}}}public class SellTicket implements Runnable {private  static int tickets = 100 ;public void run() {// 模拟电影院一直有票while (true) {//设置线程睡眠0.1mif (tickets > 0) {//ts1,ts2,ts3try {Thread.sleep(100) ;} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第"+ (tickets--) + "张票");}}}//一张票可能会被卖多次,(加入延迟操作之后)public void run() {// 模拟电影院一直有票while (true) {//设置线程睡眠0.1mif (tickets > 0) {//ts1,ts2,ts3try {Thread.sleep(100) ;} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第"+ (tickets--) + "张票");/}

多个线程在抢占CPU的执行权,CPU的一点点时间片具有特性:原子性操作(最简单最基本):比如变量++或者--

窗口1正在出售100张票

 ticketss--,之前的动作:记录之前的值100(窗口2)

窗口2在记录值的时候抢占cPU的执行权,打印-->窗口也正在出售第100张票

public void run() {// 模拟电影院一直有票while (true) {//设置线程睡眠0.1m//ts1,ts2,ts3try {Thread.sleep(100) ;} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (tickets > 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第"+ (tickets--) + "张票");} }}}

接口:自定义类实现Runnable接口(研究主要接口的形式)

为了模拟电影院卖票更真实的场景,每一个窗口卖票应该延迟操作

在接口自实现类中,在run()方法中让每一个线程执行睡眠0.1秒

加入延迟操作:

1)一张票可能被卖多次

100张票会出现多次

CPU的执行具有原子性操作

2)可能出现负票,延迟操作和线程随机性导致

这两种情况都属于线程安全问题,现在写的这个代码是一种有问题的代码?

检验多线程安全问题的标准(以后在判断一个多线程序是否有安全问题的标准)

1)当前是否是一个多线程环境

2)多线程环境中是否有共享数据

3)是否有多条语句对共享数据进行操作

优化改进:

将多条语句对共享数据进行操作的代码用代码块包起来

使用同步代码块:synchronized(同步锁对象){

多条语句对共享数据的操作;

同步锁对象:应该每一个线程都要使用这个锁对象(同步锁):理解为门的开和关

使用同步代码块可以解决线程安全问题

同步锁对象可以是什么样的对象?

可以是Object类型,任意的Java类

public class SellTicketDemo {public static void main(String[] args) {//创建SellTicket对象SellTicket st = new SellTicket() ;//创建线程类的对象Thread t1 = new Thread(st, "窗口1") ;Thread t2 = new Thread(st, "窗口2") ;Thread t3 = new Thread(st, "窗口3") ;//启动线程t1.start() ;t2.start() ;t3.start() ;}}public class SellTicket implements Runnable {//100张票被共用,不让外界修改数据private  static int tickets = 100 ;//同步锁对象//private Object obj = new Object() ;private Demo d = new Demo() ;public void run() {// 模拟电影院一直有票while (true) {//设置线程睡眠0.1m//ts1,ts2,ts3//相当于ts1,ts2,ts3创建自己的锁定(不是同一把锁)//synchronized(new Object()){synchronized(d){//每一个线程ts1,ts2,ts3都使用的一个锁//ts1进来,其他线程进不来if (tickets > 0) {try {Thread.sleep(100) ;} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第"+(tickets--) + "张票");}}//ts1出来了}}}class Demo{}public class SellTicket implements Runnable {//100张票被共用,不让外界修改数据private  static int tickets = 100 ;//同步锁对象private Object obj = new Object() ;public void run() {//t1,t2,t3子线程要执行循环语句中的内容while (true) {//t1线程先抢占CPU的执行权//理解为门的开和关//t1,t2,t3继续抢占CPU的执行权//t2抢占到了,门一关,t1,t3进不来了synchronized(obj){//t1进来,门关了,t2和t3线程都不会进来if (tickets > 0) {try {Thread.sleep(100) ;} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第"+ (tickets--) + "张票");//窗口1正在出售第100张//窗口正在出售第99张}}//代码执行完毕,t1线程出来,意味着门开了...    }}}

静态同步方法:要通过反射获取Class类对象(当前类的字节码文件对象)

对于非静态同步方法来说,它的同步锁对象是this

public void run() {while (true) {if(x%2==0){synchronized(SellTicket.class){//静态同步方法:要通过反射获取Class类对象(当前类的字节码文件对象)if (tickets > 0) {try {Thread.sleep(100) ;} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第"+ (tickets--) + "张票");//窗口1正在出售第100张//窗口正在出售第99张}}}else{sellTicket() ;}x ++ ;}}

同步锁定对象:

1)可以Object类型以及任意的Java类型对象

2)如果一个方法进来之后是一个同步代码块,那么同步代码块可以演变成一个同步方法

3)如果是一个静态的同步方法,锁对象是当前类名class属性:类名.class (反射机制:获取一些类的字节码文件对象Class类对象)

面试题:

wait()线程等待,notify(),唤醒单个线程,notifyAll():唤醒所有线程这三个方法为什么不定义到Thread类中呢,而是定义在Object类中?

线程中会存在安全问题,并且解决线程安全问题使用的同步代码块或者同步方法来解决,同步代码块来解决线程安全问题,就存在

同步锁对象,谁能代表同步锁对象(Object以及任意的Java类),把它定义到Object类中;

等待唤醒机制(生产者和消费者线程)

 

 

 线程安全的类有哪些?

 Vector

 StringBuffer

 Hasttable

public class ThreadDemo {public static void main(String[] args) {//1)集合里面的Vector集合Vector<String> v = new Vector<String>() ;//2)字符串缓冲区StringBuffer sb = new StringBuffer("StringHello") ;//3)Map集合中的子实现类:HashtableHashtable<String, String> hm = new Hashtable<String,String>() ;//从集合中来看,vector集合是一个安全的类,实际开发也不怎么用它//Collections:针对集合操作的工具类//public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)返回指定列表支持的同步（线程安全的）列表ArrayList list = new ArrayList() ;List l = Collections.synchronizedList(list) ; //安全的集合列表}}