黑马程序员------毕老师视频笔记第十一天------多线程（1）

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一.概述

要学习多线程，先要知道线程的概念，而学习线程，要先学习进程的概念。

什么是进程呢？正在执行的程序

直观感受一下

 

宏观上，进程是同时执行的，但是微观上，CPU一个时刻只能执行一个程序，CPU在做着快速的切换。

而在一个进程中，会有多条执行路径，例如迅雷

 

进程：是一个正在执行中的程序

         每一个进程执行，都有一个执行的顺序，该顺序就是一个执行路径，或叫做执行情景，或者叫一个控制单元

线程：就是进程中真正执行的部分，就是进程中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

 

JVM启动的时候会有一个进程java.exe，该进程中至少会有一个线程在负责者java程序的执行，而且这个线程运行的代码位于main方法中。

该线程称之为主线程。

 

扩展：其实更细节的说明JVM，JVM启动不只有一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程

 

二.创建线程------继承Thread类

进程是系统创建的，那进程中的线程也是系统创建的，java只要调用系统的相关功能就能创建线程。java把相关的事物封装，成为Thread类。

（一个类形成为异常，继承Exception；想成为线程，继承Thread）

通过对API的查找，java已经提供了对线程这类事物的描述，就是Thread类，创建线程的第一种方式，就是继承Thread类，然后覆盖run方法。

为什么覆盖run方法呢？

public class Thread extends Objectimplements Runnable{}

run方法时实现Runnable接口中的方法

run方法中的内容就是新建的线程要执行的内容

 

步骤：

1.继承Thread类

2.覆盖run方法

3.调用start方法启动线程

class Demo extends Thread{//run必须是public的，它原来是接口Runnable中定义的public void run(){for (int i=0; i<100; i++){System.out.print("Demo ");}}}class ThreadDemo{public static void main (String [] args){//注意，不需要调用d.run();Demo d = new Demo();d.start();for (int i=0; i<100; i++){System.out.print("main ");}}}

发现运行结果每次都不同

因为多个线程都获取了CPU的执行权，CPU执行到谁，谁就运行

明确一点，在某一时刻，只能有一个程序运行（多核除外）

CPU在做着快速切换，以达到看上去是同时运行的效果

我们可以形象的把多线程的运行行为看做是多个线程在抢夺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，至于执行多长时间，CPU说了算

（其实执行多长时间是可以控制的，但是过程还是比较麻烦的）

 

为什么要覆盖run方法呢？总结一下，就是

Thread类用于描述线程，该类就定义了一个功能，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方法是用于存储线程要运行的代码

主线程要运行的代码是存储在main方法中，这是JVM定义的

在主函数中写 d.run() 会怎么样呢？创建了线程，定义了要运行的功能，但是不会开启线程，这样就是一般的调用对象的方法，会在主函数中顺序执行

 

d.start(); 开启线程并执行run中的功能

start调用的是底层，开启了一个线程

 

三.线程运行状态

看一张老图

 

Thread类肯定调用了底层，java不会自己创建线程的，windows上跑的时候是windows系统帮忙创建的线程。

 

冻结又叫睡眠或等待，线程还活着，但是不动了

sleep(time)，时间到了之后，线程就醒了（回到临时状态），继续执行，sleep就放弃了执行资格

wait()，线程活着，但是不唤醒的话，线程一直睡着，wait也会放弃执行资格

notify()，叫醒线程，wait之后notify，他才会醒，唤醒之后线程在临时状态

 

stop()，停止线程，线程消亡，每种状态都可以用stop把线程弄死

不用stop线程会消亡吗？会，执行完他就消亡了。

 

临时状态，阻塞状态，就绪状态，他们是一个状态

start一个线程之后，他也许不会马上执行，这时就处在这种状态，具备了运行资格，但没有执行权。

下面是毕老师的一张图

 

四.获取线程对象及名称

Thread；类中有setName方法和getName方法

用getName就可以得到线程名

线程都有自己默认的名称

Thread-0           Thread-1           等

这些名称可阅性不强，我们可以自己起setName(String name)

线程有一个可以传名称的构造函数Thread(String name)

所以子类中我们可以直接用 Demo(String name){super(name);}

 

Thread类中还有一个函数

static Thread currentThread()                   返回当前正在执行的线程对象的引用。

我们可以调用它 Thread.currentThread()得到线程对象的引用

可以用this验证一下，他们是相同的

class Demo extends Thread{private String name;public void run(){System.out.println(getName());System.out.println(this.getName());System.out.println(Thread.currentThread().getName());System.out.println(this==Thread.currentThread());}Demo(String name){this.name = name;}Demo(){}}class ThreadDemo{public static void main (String [] args){Demo d1 = new Demo();Demo d2 = new Demo("second Thread");d1.start();d2.start();//这里没有创建ThreadDemo的对象，不能用this System.out.println(Thread.currentThread().getName());}}

 

五.创建线程的另一种方法

实现Runnable接口

步骤：

1.定义类实现Runnable接口

2.覆盖Runnable接口中的run方法

         将线程要运行的代码存放在该方法中

3.在main方法中通过Thread类建立线程对象

4.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数

         为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread类的构造函数呢？

         因为，自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象，所以要让线程去指定对象的run方法，就必须明确该run方法所属的对象

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

 

实现方式和继承方式有什么区别呢？

实现方式的好处：避免了单继承的局限性，一个类本身有父类，怎么让他独立运行呢

在定义线程的时候建议使用实现方式

两种方式的区别;

继承Thread：线程代码存放在Thread子类run方法中

实现Runnable：线程代码存放在接口子类的run方法中

 

Runnable接口就是在确立run方法存在的位置。

 

六.多线程的安全问题

问题的原因：

         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，还没有执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误。

解决办法：

         对多条操作共享数据的语句，只能允许一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不可以参与执行。

java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式

同步代码块

synchronized(对象){需要被同步的代码}

对象是有标志位的，两位，一位允许线程进，一位阻止线程进，“锁旗标”

对象如同锁，持有锁的线程可以在同步代码块中执行，没有持有锁的线程即使获取了CPU的执行权，也进不去。

例举，火车上的卫生间

 

同步的前提:

1.必须要有两个或两个以上的线程

2.必须是多个线程使用同一个锁，也就是同一个对象

 

必须保证同步中只能有一个线程运行

 

可以建一个Object对象，当做锁，不用另外定义类

 

好处：解决了多线程的安全问题

弊端：多个线程都需要判断锁，较为消耗资源

 

同步函数

用synchronized关键字修饰函数

只能有一个线程进入函数，执行函数中的代码

同步函数和同步代码块是一样的机制，都有一个锁

非静态同步函数的锁是this

静态同步函数的锁Class对象（典型示例：单例设计模式的懒汉式）

 

死锁

一般出现在同步嵌套的情况，两个锁，持锁的线程之间都不放锁

死锁可能被“和谐”

 

（示例见下篇blog）

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