多线程

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多线程

进程

是一个正在执行中的程序,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。

JVM 启动的时候会有一个进程Java.exe,该进程中至少一个线程负责Java程序的执行,而且这个线程运行的代码存在于main方法中,该线程称为主线程,其实如果更细节说明JVM，JVM启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程。

线程

就是进程中的一个独立的控制单元，线程在控制着进程的执行，一个进程中至少有一个线程。

多线程存在的意义

可以并发的执行程序，提高系统的性能，有效利用系统的资源，

 

创建线程的方式

方式一 继承Thread类

1.   子类覆盖父类中的run方法，将线程运行的代码存放在run方法中。

2.   建立子类对象的同时线程也被创建。

3.   通过调用start方法开启线程。

步骤：

1.   定义类继承Thread。

2.   复写Thread类中的run方法。

      目的：将自定义代码存储在run方法中，让线程运行。

      为什么要覆盖run方法呢？

      Thread类用于描述线程， 该类定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码，该存储功能就是run方法。也就是说Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。

3.   调用线程的start方法。

      该方法的两个作用：启动线程，调用run方法。

 代码示例：

class MyThread extends Thread{public void run() { //这里写上线程要运行的代码   } public static void main(String[] args){//使用这个方法启动一个线程new MyThread().start();}}

方式二 实现Runnable接口

步骤：

1 建立一个类实现Runnable接口

2 覆写Runnable接口中的Run方法并将线程要运行的代码存放在Run方法中。

3 通过Thread类建立线程对象

4 将Runnable接口的子类对象作为实参传递给Therad的构造函数。

5 调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的Run方法。

代码示例：

class MyThread implements Runnable{public void run() { //这里写上线程要运行的代码    } public static void main(String[] args){//使用这个方法启动一个线程new Thread(new MyThread()).start();}}

建议使用第二种方法，因为Java里面只允许单一继承，但允许实现多个接口。第二个方法更加灵活。

 

继承Thread类和实现Runnable接口的区别：（重点，可参看售票示例）

采用实现Runnable的方式实现多线程：

如果一个线程类实现了Runnable接口，还可以继承其他类。

在这种方式下可以多个线程共享同一个对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将cpu,代码和数据分开，形成清晰的模型。

劣势：编程复杂，如果需要访问当前线程，必须使用Thread.currentThread()的方法，

采用继承Thread类的方式实现多线程：

劣势：如果一个线程类已经继承了Thread,那么它将不能再继承其他父类，java中只支持单继承。

优势：编写简单，如果需要访问当前线程，无须使用Thread.currentThread()方法，用this即可获取当前线程。

编写多线程建议采用Runnable接口的方式，灵活性强。

多线程的特性

多线程的运行结果每次都不同。

因为多个线程都获取cpu的执行权，cpu执行到谁，谁就运行。

明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行（多核除外）。

cpu在做着快速的切换，以达到看上去是同时运行的效果。

我们可以形象把多线程的运行形容为在互相抢夺cpu的执行权。

这就是多线程的一个特性：随机性，谁抢到谁执行，至于执行多久，cpu决定。

 

获取线程对象及名称

线程都有自己默认的名称，Thread-编号 该编号从0开始。

static Thread currentThread():获取当前线程对象的引用。

getName():获取线程名称。

设置线程名称：setName或者构造函数。

局部的变量在线程当中都有独立的一份。

多线程的同步

 

线程安全：

当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误，会造成安全隐患，这时候我们需要一个锁来对这些操作共享数据的语句进行限制，使一个线程在执行时，不会有其他线程参与执行，直到此线程执行完毕。

同步的前提：

1 必须要有两个或者两个以上的线程。

2 必须是多个线程使用同一个锁。

同步的好处：解决了多线程的安全问题，因为同步中具有锁。

同步的弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源。

同步代码块：

synchronized(对象)

{

     需要被同步的代码

}

同步代码块的锁可以是任意对象。

同步函数：

用synchronized作为修饰符来修饰函数名，使函数具备同步的功能

函数需要被对象调用，那么函数都有一个所属对象引用，就是this,所以同步函数的锁是this。

静态同步函数：

静态方法中不可以定义this，所以静态同步函数的锁不是this。

静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象，类名.class,该对象的类型是Class.

所以静态同步函数的锁是class对象，即类名.class。

如何确定哪些代码需要同步:

1    明确哪些代码是多线程运行代码。

2    明确共享数据。

3    明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。

同步中的死锁(面试需写出死锁程序)

同步中嵌套同步，而锁却不同，就会出现死锁的情况。

线程运行状态

线程间通讯

其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同。

等待唤醒机制

wait():            导致当前线程等待，直到其他线程调用该同步监视器的notify()方法或notifyAll()方法来唤醒该线程。

notify():        唤醒在此同步监视器上等待的单个线程。

notifyAll():    唤醒在此同步监视器上等待的所有线程。

都使用在同步中，因为要对持有监视器(锁)的线程进行操作。而只有同步才具有锁，所以要使用在同步中。

为什么这些操作线程的方法要定义在Object类中呢？

因为这些方法在操作同步中线程时，都必须要标识它们所操作线程只有的锁，只有同一个锁上的被等待线程，可以被同一个锁上notify唤醒。不可以对不同锁中的线程进行唤醒。也就是说，等待和唤醒必须是同一个锁。而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的锁定义在Object类中。