多线程
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说起进程，就不得不说下程序。程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。
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而进程是执行程序的一次执行过程，它是动态的概念。是系统资源分配的单位
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通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位。
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注意：
Thread
继承Thread类实现多线程步骤如下：
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自定义线程类继承Thread类
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重写run() 方法，编写线程执行体
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创建线程对象，调用start() 方法启动线程
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会交替执行
public class TestThread1 extends Thread {
下载网图
public class TestThread2 extends Thread{
private String url;//网络图片地址
private String name;//保存的文件名
public TestThread2(String url,String name){
this.name = name;
this.url = url;
}
/**
* 下载图片线程的执行体
*/
Runnable接口
public class TestThread3 implements Runnable{
Thread 和Runnable小结
继承Thread类 1.子类继承Thread 类具有多线程能力 2.启动线程：子类对象.start() 3.不建议使用：避免OOP单继承局限性
实现Runnable 接口 1.实现接口Runnable 具有多线程能力 2.启动线程：传入目标对象+Thread对象.start（） 3.推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用
龟兔赛跑
public class Race implements Runnable {
//胜利者
private static String winner;
Callable接口（了解即可）
1.实现Callable接口，需要返回值类型 2.重写call 方法，需要抛出异常 3.创建目标对象 4.创建执行服务： 5.提交执行： 6.获取结果： 7.关闭服务：
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
private String url;//网络图片地址
private String name;//保存的文件名
public TestCallable(String url, String name) {
this.name = name;
this.url = url;
}
//下载图片线程的执行体
静态代理
静态代理总结： 1.真实对象和代理对象都要实现同一个接口 2.代理对象要代理真实角色 好处： 代理对象可以做很多对象做不了的事情 真实对象专注做自己的事情
Lambda表达式
函数式接口的定义 1.任何接口，如果只包含唯一一个抽象方法，那么它就是一个函数式接口。 2.对于函数式接口，我们可以通过lambda 表达式来创建该接口的对象。
public class Testlambda {
//3.静态内部类
static class Like2 implements ILike {
线程停止
1.建议线程正常停止----利用次数。不建议死循环 2.建议使用标志位----设置一个标志位 3.不用使用stop或destory 等过时或者JDK 不建议使用的方法
public class TestStop implements Runnable {
//1.设置一个标志位
private boolean flag = true;
线程休眠
1.sleep（时间）指定当前线程阻塞的毫秒数； 2.sleep 存在异常InterruptedException； 3.sleep 时间达到后线程进入就绪状态 4.sleep 可以模拟网络延时，倒计时等。 5.每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁；
public class TestSleep2 {
/**
* 模拟倒计时
*
* @throws InterruptedException
*/
public static void testDown() throws InterruptedException {
int num = 10;
while (true) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(num--);
if (num == 0) {
break;
}
}
}
/**
* 打印当前时间
*/
public static void printNowDate() {
//打印当前系统时间
Date stattTime = new Date(System.currentTimeMillis());
while (true) {
try {
//休眠1秒
Thread.sleep(1000);
//格式化时间,并输出时间
System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss").format(stattTime));
//更新获取时间
stattTime = new Date(System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
printNowDate();
}
}
线程礼让
1.礼让线程，让当前正在执行的线程暂停，但不阻塞 2.将线程从运行状态转为就绪状态 3.让cpu 重新调度，礼让不一定成功！看cpu心情
public class TestYield {
public static void main(String[] args) {
MyYield myYield = new MyYield();
new Thread(myYield,"A").start();
new Thread(myYield,"B").start();
}
}
class MyYield implements Runnable {
线程强制执行
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join 合并线程，待此线程执行完成后，再执行其他线程，其他线程阻塞
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可以想象成插队
public class TestJoin implements Runnable {
观测线程状态
线程状态，线程可以处于以下状态之一：
NEW 尚未启动的线程处于此状态
RUNNABLE 在Java虚拟机中执行的线程处于此状态 BLOCKED 被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态 WAITING 正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态 TIMED WAITING 正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态 TERMINATED 已退出的线程处于此状态
注意：线程中断或结束，一旦进入死亡状态，就不能再次启动。
线程优先级
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Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器安装优先级决定应该调度哪个线程来执行。
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线程的优先级用数字表示，范围从1——10 Thread.MIN_PRIORITY = 1; Thread.MAX_PRIORITY = 10; Thread.NOPM_PRIORITY = 5;
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使用以下方式改变或获取优先级 getPriority() setPriority(int xx)
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优先级低只是意味着获得调度的概率低，并不是优先级低就不会被调用，这都是看CPU的调度。
public class TestPriority {
public static void main(String[] args) {
//主线程默认优先级
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=="+Thread.currentThread().getPriority());
MyPriority myPriority = new MyPriority();
Thread t1 = new Thread(myPriority);
Thread t2 = new Thread(myPriority);
Thread t3 = new Thread(myPriority);
Thread t4 = new Thread(myPriority);
Thread t5 = new Thread(myPriority);
Thread t6 = new Thread(myPriority);
//先设置优先级，再启动
t1.start();
t2.setPriority(1);
t2.start();
t3.setPriority(4);
t3.start();
t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//10
t4.start();
// t5.setPriority(-1);//通过查看源码发现，设置优先级为-1会报错（小于1）
// t5.start();
// t6.setPriority(11);//通过查看源码发现，设置优先级为11会报错（大于10）
//t6.start();
t5.setPriority(8);
t5.start();
t6.setPriority(7);
t6.start();
}
}
class MyPriority implements Runnable{
守护线程
1.线程分为用户线程和守护线程 2.虚拟机必须确保用户线程执行完毕 3.虚拟机不用等待守护线程执行完毕 如：后台记录操作日志、监控内存、垃圾回收等等…
用户线程执行完毕，虚拟机关闭，结束。守护线程会自动停掉
public class TestDaemon {
public static void main(String[] args) {
God god = new God();
You you = new You();
Thread thread = new Thread(god);
thread.setDaemon(true);//默认是false表示是用户线程，正常的线程都是用户线程
thread.start();//上帝守护线程启动
new Thread(you).start();//你 用户线程启动
}
}
//你
class You implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 60000; i++) {
System.out.println("开心");
}
System.out.println("=========hello! new life=======");
}
}
//上帝
class God implements Runnable {
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println("上帝保护着你");
}
}
}
线程同步
由于同一个进程的多个线程共享同一块存储空间，在带来方便的同时，也带来了访问冲突问题，为了保证数据在方法中被访问时的正确性，在访问时加入 锁机制 synchronized ，当一个线程获得对象的排它锁，独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可。
存在以下问题： 1.一个线程有锁会导致其他需要此锁的线程挂起； 2.在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换 和 调度延时，引起性能问题； 3.如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁 会导致优先级倒置，引起性能问题。
不安全的买票
public class UnsafeBuyTicket {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket station = new BuyTicket();
new Thread(station,"小明").start();
new Thread(station,"小红").start();
new Thread(station,"黄牛").start();
}
}
class BuyTicket implements Runnable {
//票
private int ticketNums = 10;
private boolean flag = true;//外部停止方式
不安全的取钱
public class UnsafeBank {
public static void main(String[] args) {
//账户
Account account = new Account(100, "结婚基金");
Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"girlFriend");
you.start();
girlFriend.start();
}
}
//账户
class Account {
int money;//余额
String name;//卡名
public Account(int money, String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
//银行：模拟取款
class Drawing extends Thread {
Account account;//账户
//取了多少钱
int drawingMoney;
//现在手里有多少钱
int nowMoney;
public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
super(name);
this.account = account;
this.drawingMoney = drawingMoney;
}
线程不安全的集合
public class UnsafeList {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<String> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
new Thread(()->{
list.add(Thread.currentThread().getName());
}).start();
}
Thread.sleep(3000);
System.out.println(list.size());
}
}
同步方法
由于我们可以通过private 关键字来保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需要对方法提出一套机制，这套机制就是synchronized 关键字，它包括两种用法：synchronized 方法和synchronized 块。
同步方法：public synchronized void method(int args){}
synchronized 方法 控制对 “ 对象”的访问，每个对象对应一把锁，每个synchronized 方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行，否则线程会阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到该方法返回才释放锁，后面被阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行。
缺陷：若将一个大的方法声明为synchronized 将会影响效率。
方法里面需要修改的内容才需要锁，锁的太多，浪费资源。
死锁
多个线程互相抱着对象需要的资源，然后形成僵持。
多个线程各自占有一些资源，并且互相等待其他线程占有的资源才能运行，而导致这两个或者多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情形，某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁时”，就可能发生“死锁”的问题。
产生死锁的四个必要条件： 1.互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。 2.请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞，对已获得的资源保持不放。 3.不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺。 4.循环等待条件：若干个进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
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想办法破坏其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁发生
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案例
public class TestLock {
public static void main(String[] args) {
Makeup g1 = new Makeup(0,"灰姑凉");
Makeup g2 = new Makeup(1,"白雪公主");
g1.start();
g2.start();
}
}
class Lipstick {
}
//镜子
class Mirror {
}
class Makeup extends Thread {
//需要的资源只有一份，用static 来保证只有一份
static Lipstick lipstick = new Lipstick();
static Mirror mirror = new Mirror();
int choice;//选择
String girlName;//使用化妆品的人
public Makeup(int choice, String girlName) {
this.choice = choice;
this.girlName = girlName;
}
Lock(锁)
可重入锁 1.从JDK 5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当 2.java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。 3.ReentrantLock 类实现了Lock，它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显式加锁、释放锁。
public class TestLock {
public static void main(String[] args) {
TestLock2 lock2 = new TestLock2();
new Thread(lock2,"小明").start();
new Thread(lock2,"小赵").start();
new Thread(lock2,"黄牛").start();
}
}
class TestLock2 implements Runnable{
int ticketNums = 10;
//定义lock锁
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
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Synchronized 与 Lock 的对比 1.Lock是显式锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁) synchronized是隐式锁，出了作用域自动释放 2.Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁 3.使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类) 4.优先使用顺序: Lock > 同步代码块 （已经进入了方法体，分配相应资源） > 同步方法（在方法体之外）
线程通信问题
生产者和消费者问题 1.假设仓库中只能存放一件产品，生产者将生产出来的产品放入仓库﹐消费者将仓库中产品取走消费。 2.如果仓库中没有产品﹐则生产者将产品放入仓库﹐否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止。 3.如果仓库中放有产品,则消费者可以将产品取走消费﹐否则停止消费并等待，直到仓库再次放入产品为止。
这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件。 1.对于生产者﹐没有生产产品之前，要通知消费者等待﹒而生产了产品之后﹐又需要马上通知消费者消费 2.对于消费者﹐在消费之后﹐要通知生产者已经结束消费﹐需要生产新的产品以供消费. 3.在生产者消费者问题中,仅有synchronized是不够的 synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步 synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)
public class TestPC {
public static void main(String[] args) {
SynContainer container = new SynContainer();
new Productor(container).start();
new Consumer(container).start();
}
}
//生产者
class Productor extends Thread {
SynContainer container;
public Productor(SynContainer container) {
this.container = container;
}
//生产