第17章多线程编程(P580 - P599)¶

1、线程的介绍¶

1、线程相关概念¶

程序（program）

是为了完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合（就是写的代码）

进程
进程是指运行中的程序
进程是程序的一次执行过程，或是正在运行的程序。是动态过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程
线程
线程是由进程创建的，是进程的一个实体
一个进程可以有多个线程
其他概念
单线程：同一时刻，只允许执行一个线程
多线程：同一时刻，可以执行多个线程
并发：同一时刻，多个任务交替执行，造成一种“貌似同时”的错觉（单核cpu实现的多任务就是并发）
并行：同一时刻，多个任务同时执行（多核cpu可以实现并行）

2、线程的基本使用¶

创建现成的两种方式¶
继承Thread 类，重写 run() 方法
实现Runnable 接口，重写 run() 方法

可以使用 JConsole 监控线程执行情况。
继承Thread

package chapter17.threaduse;

public class Thread01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //创建Cat对象，可以当线程使用
        Cat cat = new Cat();
        cat.start();//启动线程
        //说明：当main 线程启动一个子线程 Thread-0，主线程不会阻塞，会继续执行
        //这时 主线程和子线程时交替执行。。
        System.out.println("主线程继续执行" + Thread.currentThread().getName());//线程名称
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("主线程 i=" + i);
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}
//1.当一个类继承了 Thread 类，该类就可以当作线程使用
//2.会重写 run() 方法
//3.run Thread 类 实现了 Runnable 接口的run方法
class Cat extends Thread {
    int times = 0;
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("喵喵，我是小猫咪！ " + (++times) + "\t线程名称：" + Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(1000);//线程休眠一秒
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            if (times == 8)
                break;
        }
    }
}

实现Runnable 接口
Java是单继承的，在某些情况下一个类可能已经继承了某个父类，这是再用继承Thread 类方法来创建线程是不可能了
Java设计者们提供了另外一个方式创建线程，就是通过实现Runnable 接口来创建线程
底层使用代理模式

package chapter17.threaduse;
/**
 * Runnable 接口的实现
 **/
public class Thread02 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
//        dog.start();//不能调用start()方法了
        Thread thread = new Thread(dog);
        thread.start();
    }
}

class Dog implements Runnable {

    int count = 0;
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("小狗汪汪叫！！" + (++count) + Thread.currentThread().getName());
            //休眠一秒
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            if (count == 10)
                break;
        }
    }
}

继承 Thread VS 实现 Runnable 的区别
从Java的设计来看，通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本质当没有区别，从jdk文档看到Thread类本身就实现了Runnable接口
实现了Runnable接口方式更加适合多线程共享一个资源的情况，并且避免了单继承的限制。推荐使用Runnable 接口实现。
线程终止¶
基本说明
当线程完成任务后，会自动退出
还可以通过使用变量来控制 run 方法退出的方式停止线程，即通知方式

即定义一个boolean 值变量，初始化为true，运用set方法改变布尔值，即可达到效果。

2、线程常用方法¶

一、第一组¶

setName //设置线程名称，使之与参数 name 相同
getName //返回该线程的名称
start //使该线程开始执行；Java 虚拟机底层调用该线程的 start0() 方法
run //调用线程对象 run 方法
setPriority //更改线程的优先级
getPriority //获取线程的优先级
sleep //在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）
interrupt //中断线程
注意事项和细节
start 底层会创建新线程，调用run，run 就是一个简单的方法调用，不会启动新线程
线程优先级范围（默认为 5，最低为 1，最高为 10）
interrupt，中断线程，但并没有正真的结束线程。一般用于中断正在休眠线程
sleep：线程的静态方法，使当前线程休眠

二、第二组¶

yield //线程的礼让。让出cpu，让其他线程执行，但礼让的时间不确定，所以也不一定礼让成功
join //线程的插队。插队的线程一旦插队成功，则肯定先执行完插入的线程所有任务

三、用户线程和守护线程¶

用户线程：也叫工作线程，当线程的任务执行完或通知方式结束
守护线程：一般是为了工作线程服务的，当所有的用户线程结束，守护线程自动结束

设置方法： 要设置的守护线程.setDaemon(true); //先设置，后启动

常见的守护线程：垃圾回收机制

3、线程的生命周期¶

JDK中用Thread.State 枚举表示了现成的几种状态

线程状态转换图

4、Synchronized（线程同步问题）¶

1、线程同步机制¶

在多线程编程中，一些敏感的数据不允许被多个线程访问，此时就使用同步访问技术，保证数据在任何时刻，最多有一个线程访问，一保证数据的完整性
线程同步，即当有一个线程在对内存进行操作时，其他线程都不可以对这个内存地址进行操作，知道该线程完成操作，其他线程才能对该内存地地址进行操作

2、同步具体方法—Synchronized¶

同步代码块

synchronized (对象) { //需要被同步的代码 } //得到对象的锁，才能进行同步操作代码

synchronized 还可以放在方法声明中，表示整个方法 - 为同步方法

`public synchronized void m (String name) { //需要被同步的代码 }

3、互斥锁¶

基本介绍
Java语言中引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性
每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记用来保证在任意时刻，只能有一个线程访问该对象
关键字synchronized 来与对象的互斥锁联系，当某个对象用synchronized 修饰时，表明该对象在任意时刻只能有一个线程访问
同步的局限性：导致程序的执行效率降低
同步方法（非静态的）的锁可以是 this，也可以是其他对象（要求是同一个对象）
同步方法（静态的）的锁为当前类本身（类名.class）
注意事项
同步方法如果没有使用static 修饰：默认锁对象为 this
如果方法使用static 修饰，默认锁对象：当前类.class
实现的落地步骤
- 需要先分析上锁的代码
- 选择同步代码块或同步方法
- 要求多个线程的锁为同一个对象

4、线程的死锁¶

基本介绍

多个线程都占用了对方的锁资源，但不肯相让，导致了死锁

5、释放锁¶

当前线程的同步方法，同步代码块执行结束
当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return
当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error 或 Exception，导致异常结束
当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的 wait() 方法，当前线程暂停，并释放锁
下面操作不会释放锁
线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用 Thread.sleep()、Thread.yield() 方法暂停当前线程的执行，不会释放锁
线程执行代码块时，其他线程调用了该线程的 suspend() 方法将该线程挂起，该线程不会释放锁

注意：要尽量避免使用suspend() 和resume() 来控制线程，方法不推荐使用

第17章 多线程编程(P580 - P599)¶