黑马程序员------多线程

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                多线程 1 什么是进程和线程                 1）进程：正在进行中的程序。其实进程就是一个应用程序运行时的内存分配空间。     2）线程：其实就是进程中一个程序执行控制单元，一条执行路径。进程负责的是应用程序的空间的标示。线程负责的是应用程序的执行顺序。     一个进程至少有一个线程在运行，当一个进程中出现多个线程时，就称这个应用程序是多线程应用程序，每个线程在栈区中都有自己的执行空间，自己的方法区、自己的变量。     3）jvm在启动的时，首先有一个主线程，负责程序的执行，调用的是main函数。主线程执行的代码都在main方法中。 当产生垃圾时，收垃圾的动作，是不需要主线程来完成，因为这样，会出现主线程中的代码执行会停止，会去运行垃圾回收器代码，效率较低，所以由单独一个线程来负责垃圾回收。    4）随机性的原理：因为cpu的快速切换造成，哪个线程获取到了cpu的执行权，哪个线程就执行      线程要运行的代码都统一存放在了run方法中。线程要运行必须要通过类中指定的方法开启。start方法。（启动后，就多了一条执行路径）      start方法：1）、启动了线程；2）、让jvm调用了run方法。  2  创建线程的两种方式      创建线程的第一种方式：继承Thread ，由子类复写run方法。 步骤： 1，定义类继承Thread类； 2，目的是复写run方法，将要让线程运行的代码都存储到run方法中； 3，通过创建Thread类的子类对象，创建线程对象；4，调用线程的start方法，开启线程，并执行run方法 

列如下面的列子

public class Dmeo extends Thread {//Demo继承Thread类    public void run(){//复写了run方法        for(int i =0; i<60; i++)        System.out.println("Dmeo run" + i);    }}public class ThreadDmeo {    public static void main(String[] args){        Dmeo d = new Dmeo();        d.start();//Thread的子类对象调用start方法，一个新线程开启        for(int i = 0; i < 60; i++)            System.out.println("hello world " + i);    }}

    创建线程的第二种方式：实现一个接口Runnable。 步骤： 1，定义类实现Runnable接口。 2，覆盖接口中的run方法（用于封装线程要运行的代码）。 3，通过Thread类创建线程对象； 4，将实现了Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类中的构造函数。 为什么要传递呢？因为要让线程对象明确要运行的run方法所属的对象。 5，调用Thread对象的start方法。开启线程，并运行Runnable接口子类中的run方法。 

public class RunnableDemo implements Runnable{//实现Runnable接口        public void run(){//复写run方法            for(int i =0; i<60; i++)            System.out.println("Dmeo run" + i);        }}public class TestRunnableDemo  throws Exception{    public static void main(String[] args){        RunnableDemo  r = new RunnableDemo();//创建RunnableDemo的实例 r        Thread t = new Thread (r);//把r 当参数传给Thread类的实例        t.start();//启动线程

3 为什么要有Runnable接口的出现？     1：通过继承Thread类的方式，可以完成多线程的建立。但是这种方式有一个局限性，如果一个类已经有了自己的父类，就不可以继承Thread类，因为java单继承的局限性。     可是该类中的还有部分代码需要被多个线程同时执行。这时怎么办呢？ 只有对该类进行额外的功能扩展，java就提供了一个接口Runnable。这个接口中定义了run方法，其实run方法的定义就是为了存储多线程要运行的代码。 所以，通常创建线程都用第二种方式。 因为实现Runnable接口可以避免单继承的局限性。      2：其实是将不同类中需要被多线程执行的代码进行抽取。将多线程要运行的代码的位置单独定义到接口中。为其他类进行功能扩展提供了前提。 所以Thread类在描述线程时，内部定义的run方法，也来自于Runnable接口。   实现Runnable接口可以避免单继承的局限性。而且，继承Thread，是可以对Thread类中的方法，进行子类复写的。但是不需要做这个复写动作的话，只为定义线程代码存放位置，实现Runnable接口更方便一些。所以Runnable接口将线程要执行的任务封装成了对象。4 线程状态： 被创建：start() 运行：具备执行资格，同时具备执行权； 冻结：sleep(time),wait()—notify()唤醒；线程释放了执行权，同时释放执行资格； 临时阻塞状态：线程具备cpu的执行资格，没有cpu的执行权；   冻结状态：遇到sleep（time）方法和wait（）方法时，失去执行资格和执行权，sleep方法时间到或者调用notify（）方法时，获得执行资格，变为临时状态；  消亡：stop()        5  多线程安全问题的原因：        通过图解：发现一个线程在执行多条语句时，并运算同一个数据时，在执行过程中，其他线程参与进来，并操作了这个数据。导致到了错误数据的产生。        涉及到两个因素：      1，多个线程在操作共享数据。      2，有多条语句对共享数据进行运算。 原因：这多条语句，在某一个时刻被一个线程执行时，还没有执行完，就被其他线程执行了。      解决安全问题的原理：         只要将操作共享数据的语句在某一时段让一个线程执行完，在执行过程中，其他线程不能进来执行就可以解决这个问题。  如何进行多句操作共享数据代码的封装呢？                      6    线程同步 6.1   java中提供了一个解决方式：就是同步代码块。 格式： synchronized(对象) {  // 任意对象都可以。这个对象就是锁。      需要被同步的代码；      }

/*   给卖票程序示例加上同步代码块。 */  class Ticket implements Runnable  {      private int tick=100;      Object obj = new Object();      public void run()      {          while(true)          {              //给程序加同步，即锁              synchronized(obj)              {                  if(tick>0)                  {                      try                      {                             //使用线程中的sleep方法，模拟线程出现的安全问题                          //因为sleep方法有异常声明，所以这里要对其进行处理                          Thread.sleep(100);                      }                      catch (Exception e)                      {                      }                      //显示线程名及余票数                      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..tick="+tick--);                  }              }             }      }  }

同步好处：解决了线程安全问题。
弊端：相对降低性能，因为判断锁需要消耗资源，产生了死锁。

6.2   同步的第二种表现形式： 同步函数：其实就是将同步关键字定义在函数上，让函数具备了同步性。  同步函数是用的哪个锁呢？  格式：            在函数上加上synchronized修饰符即可。    那么同步函数用的是哪一个锁呢？    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。所以同步函数使用的锁是this

class Ticket implements Runnable  {      private int tick=100;      Object obj = new Object();      public void run()      {          while(true)          {              show();          }      }    //直接在函数上用synchronized修饰即可实现同步  public synchronized void show()  {          if(tick>0)          {          try          {                 //使用线程中的sleep方法，模拟线程出现的安全问题              //因为sleep方法有异常声明，所以这里要对其进行处理              Thread.sleep(100);          }          catch (Exception e)          {          }          //显示线程名及余票数          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..tick="+tick--);      }  }     }  同步代码块和同步函数的区别？     同步代码块使用的锁可以是任意对象。     同步函数使用的锁是this，静态同步函数的锁是该类的字节码文件对象。      在一个类中只有一个同步，可以使用同步函数。如果有多同步，必须使用同步代码块，来确定不同的锁。所以同步代码块相对灵活一些    6.3  定义同步是有前提的：           1，必须要有两个或者两个以上的线程，才需要同步。          2，多个线程必须保证使用的是同一个锁。    当同步函数被static修饰时，这时的同步用的是哪个锁呢？     6.4、同步的利弊        好处：解决了多线程的安全问题。        弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源。     6.5、如何寻找多线程中的安全问题        a，明确哪些代码是多线程运行代码。        b，明确共享数据。        c，明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。    7  静态函数同步      静态函数在加载时所属于类，这时有可能还没有该类产生的对象，但是该类的字节码文件加载进内存就已经被封装成了对象，这个对象就是该类的字节码文件对象。    所以静态加载时，只有一个对象存在，那么静态同步函数就使用的这个对象。 这个对象就是 类名.class/* 加同步的单例设计模式————懒汉式 */  class Single  {      private static Single s = null;      private Single(){}      public static void getInstance()      {          if(s==null)          {              synchronized(Single.class)              {                  if(s==null)                      s = new Single();              }          }          return s;      }  }

8 死锁
当同步中嵌套同步时，就有可能出现死锁现象。即同步函数中有同步代码块，同步代码块中还有同步函数

/*
写一个死锁程序
*/

//定义一个类来实现Runnable，并复写run方法
class LockTest implements Runnable
{
private boolean flag;
LockTest(boolean flag)
{
this.flag=flag;
}
public void run()
{
if(flag)
{
while(true)
{
synchronized(LockClass.locka)//a锁
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+”——if_locka”);

                synchronized(LockClass.lockb)//b锁                  {                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"------if_lockb");                  }              }          }      }      else      {          while(true)          {              synchronized(LockClass.lockb)//b锁              {                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"------else_lockb");                  synchronized(LockClass.locka)//a锁                  {                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"------else_locka");                  }              }          }      }  }  

}

//定义两个锁
class LockClass
{
static Object locka = new Object();
static Object lockb = new Object();
}

class DeadLock
{
public static void main(String[] args)
{
//创建2个进程，并启动
new Thread(new LockTest(true)).start();
new Thread(new LockTest(false)).start();
}
}

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