Java多线程

1.1. 多线程概念

Ø 线程与进程

Ÿ 进程就是一个运行中的程序。

Ÿ 一个进程中可以有多个线程，线程是CPU调度和分派的基本单位。我们可以理解为线程就是程序运行中的一条路径。

Ø 多线程存在的意义

Ÿ 允许多个线程并发执行，提高程序运行效率。

Ÿ 例如：迅雷多线程下载，QQ多个人同时聊天，凌波多个人同时共享屏幕。

1.2. 线程的使用

Ø 创建线程有两种方式

Ÿ 自定义一个类继承Thread类，将线程要做的事写在run()方法中，由于子类可以当父类来用，创建自定义子类对象就是创建了一个线程。

Ÿ 自定义一个类实现Runnable接口，将要做的事写在run()方法中。创建Thread对象时在构造函数中传入Runnable实现类对象。

Ø 线程的启动

Ÿ 两种创建方式都是调用Thread对象的start()方法。

Ÿ 当调用start()方法时，CPU会开启一条新线程，并在新线程上执行run()方法。

Ø 线程常用方法

Ÿ currentThread

静态方法，用来获取当前线程

Ÿ getName、setName

用来获取、设置当前线程的名字

Ÿ sleep

控制线程休眠，单位为毫秒

Ÿ setDeamon

将线程设置为守护线程。线程默认是非守护线程，守护线程不能单独执行。

Ÿ join

当前线程暂停，等待加入的线程运行结束，当前线程继续执行。

1.3. 多线程同步

Ø 线程安全问题

Ÿ 多线程并发访问同一数据，有可能出现线程安全问题。

Ÿ 一条线程的访问还没有结束，CPU切换到另一条线程工作，导致数据访问出错。

Ø 使用同步解决线程安全问题

Ÿ 使用同步代码块synchronized(锁对象){需要同步的代码...}形式将访问数据的代码锁住，在同步代码块中的内容同一时间内只能一个线程执行。

Ÿ 使用同步方法，用synchronized修饰方法，整个方法的代码都是同步的，只能一个线程运行。同步方法使用this作为锁。

Ø 死锁

Ÿ 在多个线程并发执行使用多个锁来同步时，有可能互相冲突，导致程序无法继续执行。

Ø 同步的优点与缺点

Ÿ 同步可以解决多个线程同时访问一个共享数据的问题，只要加上同一个锁，在同一时间内只能有一条线程执行。

Ÿ 在执行同步代码时每次都会判断锁，非常消耗资源，效率较低。

1.4. 多线程通信

Ÿ 在同步代码中可以使用锁对象的wait()方法让当前线程等待

Ÿ 使用锁对象的notify()方法可以将正在等待的线程唤醒

Ÿ 如果多个线程都在等待，notify()唤醒随机1个

Ÿ notifyAll()方法可以唤醒所有在等待的线程

1.5. JDK5之后的线程同步与通信

Ø 同步

Ÿ 使用java.util.concurrent.locks.Lock接口的实现类对象来进行同步

Ÿ ReentrantLock就是Lock的实现类，可以实现synchronized的功能

Ÿ 在需要同步的代码块前后使用lock()和unlock()方法来完成同步

Ÿ unlock()最好放在finally中，因为如果上面代码抛出异常没有解锁的话，会导致其他线程无法运行，程序卡死。

Ø 通信

Ÿ 使用Lock对象的newCondition()方法获取一个Condition对象，Condition对象可以控制指定线程的等待与唤醒。

Ÿ await()方法可以控制线程等待。

Ÿ signal()方法可以唤醒等待的线程。

Ÿ signalAll()方法可以唤醒所有等待线程。