Java-多线程

多线程

• 实现多线程
  • 进程
    • 是正运行的程序
    • 是系统进行资源分配和调用的独立单位
    • 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源
  • 线程
    • 定义
      • 是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
    • 单线程
      • 一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序
      • 举例：记事本程序，要么进行输入操作，要么进行页面设置
    • 多线程
      • 一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程程序
      • 举例：扫雷程序，计时和进行扫雷是独立进行的
  • 多线程实现
    • 继承Thread类
      • 1、定义一个MyThread类 extends Thread类
      • 2、在MyThread类重写run()方法
      • 3、创建MyThread类的对象，MyThread my = new MyThread()
      • 4、启动线程, my.start()
      • 注意
        • 重写run()方法
          • run()是用来封装被线程执行的代码
        • run()和start()的区别
          • run()方法，直接调用，相当于普通方法的调用
          • start()启动线程，然后由JVM调用线程的run()方法
    • 实现Runnable接口
      • 1、定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
      • 2、在MyRunnable类中重写run()方法
      • 3、创建MyRunnable类的对象
      • 4、创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
      • 4、启动线程
      • 与继承Thread相比的好处
        • 避免了Java单继承的局限性
        • 适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况，把线程和程序的代码、数据有效分离，较好的体现了面向对象的设计思想
  • 设置和获取线程名称
    • void setName(String name) 将线程名设置为参数name
    • String getName() 返回此线程的名称
    • 通过构造方法也可以设置线程名称
    • 获取main()方法的线程名称
      • public static Thread currentThread()
  • 线程调度
    • 两种模型
      • 分时调度模型：所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间片
      • 抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些
      • Java使用的是抢占式调度模型
    • 获取和设置优先级
      • public final int getPriority() -- 获取优先级
      • public final void setPriority(int newPriority) -- 更改优先级
      • 优先级范围
        • 默认
          • 5
        • MINPRIORITY
          • 1
        • MAXPRIORITY
          • 10
      • 注意
        • 线程优先级高仅仅代表线程获取CPU时间片的几率高
  • 线程控制
    • static void sleep​(long millis)
      • 使当前正在执行的线程停留（暂停执行）指定的毫秒数
    • void join​()
      • 等待这个线程死亡
    • void setDaemon​(boolean on)
      • 将此线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机将退出
  • 线程生命周期
    • 
• 线程同步
  • 同步代码块
    • 格式
      • synchronized(任意对象) { 多条语句操作共享数据的代码 }
    • synchronized(任意对象)：就相当于给代码加锁了，任意对象就可以看成是一把锁
    • 好处
      • 解决了多线程的数据安全问题
    • 弊端
      • 当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率
  • 同步方法
    • 同步方法
      • 格式
        • 修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { }
      • 锁对象
        • this
    • 同步静态方法
      • 格式
        • 修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { }
      • 锁对象
        • 类名.class
  • 线程安全的类
    • StringBuffer
      • 线程安全，可变的字符序列
      • 从版本JDK 5开始，被StringBuilder 替代。 通常应该使用StringBuilder类，因为它支持所有相同的操作，但它更快，因为它不执行同步
    • Vector
      • 从Java 2平台v1.2开始，该类改进了List接口，使其成为Java Collections Framework的成员。 与新的集合实现不同， Vector被同步。 如果不需要线程安全的实现，建议使用ArrayList代替Vector
    • Hashtable
      • 该类实现了一个哈希表，它将键映射到值。 任何非null对象都可以用作键或者值
      • 从Java 2平台v1.2开始，该类进行了改进，实现了Map接口，使其成为Java Collections Framework的成员。 与新的集合实现不同， Hashtable被同步。 如果不需要线程安全的实现，建议使用HashMap代替Hashtable
  • Lock锁
    • Lock中提供了获得锁和释放锁的方法
      • void lock()：获得锁
      • void unlock()：释放锁
    • Lock是接口不能直接实例化，实现类ReentrantLock来实例化ReentrantLock的构造方法
      • ReentrantLock​()：创建一个ReentrantLock的实例
    • 一般使用的方法
      • Lock lock = new ReentrantLock();
      • try{ lock.lock(); …… }finally{ lock.unlock(); }
• 生产者消费者
  • 概述
    • 生产者消费者模式是一个十分经典的多线程协作的模式
    • 包含两类线程
      • 生产者线程用于生产数据
      • 消费者线程用于消费数据
    • 为了解耦两者关系，采用共享的数据区域
      • 生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中，并不需要关心消费者的行为
      • 消费者只需要从共享数据区中去获取数据，并不需要关心生产者的行为
  • 体现等待和唤醒
    • void wait​()
      • 导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyAll()方法
    • void notify​()
      • 唤醒正在等待对象监视器的单个线程
    • void notifyAll​()
      • 唤醒正在等待对象监视器的所有线程

 线程周期