Note of Chap10

Note of Chap10: 
线程：
小进程，是控制线程的缩写。
是程序运行的基本单位。
是具有一定顺序的指令序列、存放方法中定义局部变量的栈和一些共享数据。
创建线程：派生Thread和实现Runnable　　
等待、休眠、唤起线程。

多线程：
是指一个程序可以同时运行多个任务，每个任务由一个单独的线程来完成。即：多个线程可以同时在一个程序中运行，并且每个线程完成不同的任务。
可提高程序运行的效率和处理速度。
交互性能，实时控制性能。
java三大特征之一。另二：继承，多态。

Thread创建线程步骤：
创建新的线程类，继承Thread并覆盖Thread类的run()方法；
创建一个线程类对象，new；
启动新线程对象，调用start()方法；
线程自己调用run()方法。

Runnable创建线程步骤：
创建新的线程类，实现Runnable接口并重写run()方法；
创建一个Runnable实例，new；
通过Runnable实例创建一个线程类对象，new　带参数构造函数；
启动新线程对象，调用start()方法；
线程自己调用run()方法。

线程赛跑：多线程中，java线程并不能按调用顺序执行，而是并行执行的单独代码。可通过判断当前线程是否终止以得到预期结果。

start()方法和run()方法：
调用线程的run()方法是通过启动线程的start()方法来实现的。调用start()方法后，系统自动调用run()方法，start()方法不会run()方法执行完毕等待就返回了、

线程周期（线程四态）：
创建状态：ｎｅｗ创建线程对象，无法执行。ｓｔａｒｔ启动，ｓｔｏｐ停止
可运行状态：具有可运行条件，不一定处于运行状态。优先级和调度。ｙｉｅｌｄ
不可运行状态：线程ｓｌｅｅｐ、ｗａｉｔ被挂起或阻塞。、ｎｏｔｉｆｙ返回可运行状态。
退出状态：自然停止。

四态的转换
进入可执行状态：notify（），notifyall（）；sleep（）；Ｉ／Ｏ操作的完成；
进入不可执行状态：wait（）；sleep（）；等待Ｉ／Ｏ操作的完成；

等待线程结束：
判断线程可运行态或不可运行态：isAlive（）；join（）

线程调度：
当多个线程交替抢占CPU时，优先级高的线程占用的时间应该多。高优先级的线程执行的效率高，执行速度也会快些。
在Java中，CPU的使用通常是抢占式调度模式，不需要时间片分配进程。
抢占式调度模式是： 多线程同时处于可运行状态，但只有一个线程正在运行。
当线程一直运行直到结束，或者进入不可运行状态，或者具有更高优先级的线程变为可运行状态，它将会让出CPU。
线程具有相同的是优先级，交互占用CPU，宏观上处于并行状态。
修改优先级，基本上优先级较高的优先抢占了CPU资源。


线程同步：
线程异步模式下，同一时刻有一个线程在修改共享数据，另一个线程在读取共享数据。当修改共享数据的线程没有处理完毕，读取数据的线程肯定会得到错误的结果。采用多线程的同步控制机制，当处理共享数据的线程完成处理数据之后了，读取线程读取数据。
第一个线程第2个线程交替对共享数据进行操作，线程不同步导致错误，运用锁机制实现线程的同步。
eg: 火车票售票。

锁机制的原理：

每个线程进入共享代码之前获得锁，否则不能进入共享代码区，并且在退出共享代码之前释放锁。解决了共享代码的情况，达到线程同步的目的。

在共享代码前加入synchronized关键字。

同步模型监视器：
为每个具有同步代码的对象准备唯一的一把“锁”。当锁个线程访问对象时，只有取得锁的线程才能进入同步方法，其他访问共享对象的线程停留在对象中等待，如果获得锁的线程调用wait方法放弃锁，它将执行同步方法，而其他没有获得锁的线程仍然继续等待获得锁。

Java程序中线程之间通过消息实现相互通信，wait，notify，notifyall方法可完成线程间消息的传递。

eg:一个对象包含synchronized同步方法，同一时刻只能有一个获得锁的线程访问该对象中的同步方法，其他线程被阻塞在对象中等待获得锁。当线程调用wait方法可使该线程进入阻塞状态，其他线程调用notify或notifyall方法可唤醒该线程。利用同步快实现两个线程的同步问题，声明了两个线程，并且在run方法中包括同步块，当程序启动线程1之后，线程1获得对象的锁，直到线程1执行结束后，线程2才能获得对象的锁，并继续运行。


线程通信：
Java中每个对象内部不仅有一个对象锁之外，还有一个线程等待队列，这个队列用于存放所有等待对象锁的线程。


生产者/消费者
必须先有生产者生产数据才能有消费者消费共享数据。
程序必须保证在消费者消费之前，必须有共享数据，否则消费者必须等待产生新的共享数据。
1. 生产者生产前，若无共享数据被消费，则生产者等待；生产者生产后，通知消费者消费；
2. 消费者消费前，若无共享数据可消费，则消费者等待；消费者消费后，通知生产者生产。、


共享队列：
保存生产者生产，消费者消费的共享数据。
共享队列两个域：value，isEmpty.共享队列提供了put和get方法。
wait 方法调用的前提条件是：当前线程获取了这个对象的锁，即：wait方法必须放在同步块或者同步方法之中。

死锁：
由于两个线程都在等待对方各自拥有的锁的现象称为死锁。
这种现象往往是相互嵌套的synchronized代码段造成，程序中应少用嵌套的synchronized代码块。

程序设计中不要使用stop，suspend，resume，destroy方法，防止出现死锁：
stop：解除由该线程获得的所有的对象锁，且可能使对象处于不连贯状态，若其他线程访问对象，导致的错误很难检查出来；
suspend，resume：线程会停下来，但是线程并没有放弃对象的锁，导致其他线程不能获得对象锁。
destroy：终止线程，但该线程不会释放对象锁。


小结：
Java通过多线程技术共享系统资源，线程间的通信与协同通过简单的方法调用完成。
对多线程的支持增强了Java作为网络程序设计语言的优势，为实现分布式应用系统中多用户并发访问，提高服务器效率奠定了基础。