JAVA基础之线程

个人理解：

　　在相同的进程也就是运行同样的程序的前提下，线程越多效率越快！当然硬件也是个障碍！为了提高效率，可以多创建线程，但是也不是越多越好，这就需要了线程池进行管理！需要知道的线程实现的方法：继承Thread类和实现Runnable方法！了解其状态、启动是Start！多线程存在时有可能出现不安全或者异常的情况：这样就需要保证其安全的线程同步的方法！

死锁：https://blog.csdn.net/qdh186/article/details/86497809?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg（侵删）

一、多线程介绍：

1、进程：

　　　　正在执行的程序；

2、线程：

　　　　进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行。

　　一个程序运行后至少有一个进程，一个进程中可以包含多个线程。

3、单线程与多线程的比较：

　　单线程：多个任务依次执行，排着队来；

　　多线程：多个任务同时执行；

二、程序运行原理：

1、分时调度：

　　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；

2、抢占式调度：

　　优先让优先级高的线程使用cpu，优先级相同，则随机选择！（java就是这样的）

cpu使用抢占式调度模式在多个线程间进行高速的切换。某个时刻，只执行一个线程。多个线程并不能提高程序的运行速度，但能提高程序运行效率，让CPU的使用率更高。

三、主线程：

　　jvm启动后，必然有一个执行路径(线程)从main方法开始的，一直执行到main方法结束，这个线程在java中称之为主线程。当程序的主线程执行时，如果遇到了循环而导致程序在指定位置停留时间过长，则无法马上执行下面的程序，需要等待循环结束后能够执行。

四、Thread类：

　　　　程序中的执行线程！！！

public class MyThread extends Thread {

    public void run() {

        //获取当前线程的名称getName()

        System.out.println("线程名称为"+getName());

        for(int i=0;i<20;i++){

            System.out.println("myThread-"+i);

        }

    }

}

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //获取指定当前代码的线程的线程对象（在main方法里必须先获得其对象，因为main方法是静态的，在其内部不能访问普通方法！）

        Thread th=Thread.currentThread();

        //获取该线程的名字

        System.out.println(th.getName());

        // 创建新线程---（需要描述任务和开启线程)

        MyThread thread = new MyThread();

        // 开启线程

        thread.start();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {

            System.out.println("mian-" + i);

        }

    }

}

1、线程对象调用 run方法和调用start方法区别？

线程对象调用run方法不开启线程。仅是对象调用方法。线程对象调用start开启线程，并让jvm调用run方法在开启的线程中执行。

2、创建线程的目的是什么？（多线程就是多个栈）

是为了建立程序单独的执行路径，让多部分代码实现同时执行。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务。

3、获取线程名称：

Thread.currentThread().getName();获取当前线程对象的名称

五、实现Runnable接口创建线程方式：

public class MyRunnable implements Runnable{

    public void run() {

        for(int i=0;i<20;i++){

            System.out.println("thread-"+i);

        }

    }

}

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //创建线程任务对象（负责描述任务）

    MyRunnable mr=new MyRunnable();

    //创建thread对象(只需要开启线程）

    Thread th=new Thread(mr);

    //开启线程

    th.start();

    for(int i=0;i<20;i++){

        System.out.println("main-"+i);

    }

  }

}

1、原理：

　　实现Runnable接口，避免了继承Thread类的单继承局限性（不能继承其他的类了）。覆盖Runnable接口中的run方法，将线程任务代码定义到run方法中。

　　建Thread类的对象，只有创建Thread类的对象才可以创建线程。线程任务已被封装到Runnable接口的run方法中，而这个run方法所属于Runnable接口的子类对象，所以将这个子类对象作为参数传递给Thread的构造函数，这样，线程对象创建时就可以明确要运行的线程的任务。

2、好处：

　　第二种方式实现Runnable接口避免了单继承的局限性，所以较为常用。实现Runnable接口的方式，更加的符合面向对象，线程分为两部分，一部分线程对象，一部分线程任务。继承Thread类，线程对象和线程任务耦合在一起。一旦创建Thread类的子类对象，既是线程对象，有又有线程任务。实现runnable接口，将线程任务单独分离出来封装成对象，类型就是Runnable接口类型。Runnable接口对线程对象和线程任务进行解耦。

3、匿名内部类使用：

public class Demo02 {

    public static void main(String[] args) {

         /* 匿名内部类：

          new 子类或实现类名（）{

             需要重写的方法

         }*/

        //1.创建线程的方式：继承Thread （重写run方法：打出run 后 alt+/)

        new Thread(){

            public void run() {

                System.out.println(getName()+"这是新线程任务");

            }

        }.start();

        //2.实现Runnable接口

        Runnable run=new Runnable(){

            public void run() {

                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"这是第二种方式");

            };

        };

        new Thread(run).start();

    }

}

六、线程状态：

七、线程池：

1、概念：

　　线程池，其实就是一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复的使用，

省去了频繁创建线程对象的操作，无需反复创建线程而消耗过多资源。（正常的话，其实就是在线程池的集合中remove线程，用完后再add回去）

2、Runnable接口：

　　线程池都是通过线程池工厂创建，再调用线程池中的方法获取线程，再通过线程去执行任务方法。

public class MyRun implements Runnable{

    public void run() {

        //获取执行当前线程对象的名字

        String name=Thread.currentThread().getName();

        for(int i=0;i<20;i++){

            System.out.println(name+i);

            //不能throws

            try {

                Thread.sleep(1000);//休眠

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //创建线程任务对象

        MyRun mr= new MyRun();

        //创建新线程对象

        Thread th =new Thread(mr);

        //开启线程

        th.start();

    }

}

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

public class Demo02 {

    public static void main(String[] args) {

        //用线程池的方式完成线程任务

        //1.从线程池工厂中获取一个装有两条线程的线程池对象

        ExecutorService es=Executors.newFixedThreadPool(2);

        //2.创建线程任务

        MyRun mr=new MyRun();

        //3.让线程池自主选一条线程执行线程任务（第二个会等第一个的有空了就执行）

        es.submit(mr);

        es.submit(mr);

        es.submit(mr);

        /*//关闭线程池(一般不关闭）

        es.shutdown();*/

    }

}

3、Callable接口：有泛型，与返回值类型相同（与runnable多个返回值）

import java.util.concurrent.Callable;

public class MyCallable implements Callable<String>{

    public String call() throws Exception {

        return "abc";

    }

import java.util.concurrent.ExecutionException;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.Future;

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {

        //1.从线程池工厂中获取线程池对象

        ExecutorService es=Executors.newFixedThreadPool(2);

        //2.创建线程任务对象

        MyCallable mc=new MyCallable();

        //3.让线程池自主选择一条线程执行线程任务

        Future<String>    f=es.submit(mc);

        //4.获取线程任务的返回值

        System.out.println(f.get());

    }

}

Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用

get() 获取Future对象中封装的数据结果

import java.util.concurrent.Callable;

public class MyCall implements Callable<Integer>{

    private int num;

    private int num1;

    public MyCall(){}

    public MyCall(int num,int num1){

        this.num=num;

        this.num1=num1;

    }

    public Integer call() throws Exception {

        //计算求和

        int sum=0;

        for(int i=num;i<=num1;i++){

            sum+=i;

        }

        return sum;

    }

}

import java.util.concurrent.ExecutionException;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.Future;

public class Demo01 {

    //用线程池计算50.。。。100的和------44.....200的和

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {

        //1.从线程池工厂获取线程池对象

        ExecutorService es=Executors.newFixedThreadPool(2);

        //2.创建线程任务对象

        MyCall mc1=new MyCall(50,100);

        MyCall mc2=new MyCall(44,200);

        //3.让线程池自主选择线程执行任务

        Future<Integer> f1=es.submit(mc1);

        Future<Integer>    f2=es.submit(mc2);

        //4.获取线程任务返回值

        int sum1=f1.get();

        int sum2=f2.get();

        System.out.println(sum1);

        System.out.println(sum2);

    }

}

八、多线程的线程安全：

1、线程安全：

程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

2、线程同步：Synchronized

①、同步代码块：锁对象是任意的对象，但是多个线程时，必须是同一个锁！

　　synchronized (锁对象) {

　　　　可能会产生线程安全问题的代码

　　}

public class Tickets implements Runnable {

    // 创建售票类

    // 定义100张票

    private int tickect = 100;

    // 定义同步锁--必须定义在外面 表示所有的线程都使用同一个锁！

    Object obj = new Object();

    public void run() {

        while (true) {

            /*同步代码块将可能会产生线程安全问题的代码包起来---

            各个线程经过时都需要带着锁obj而进行下一步，如果没有的话需要在此等待。

            同时这个线程结束的时候将锁归还，这样下一个线程就可以拿着这个锁进行下一步操作！

            obj可以写成本类对象的this，因为其唯一性，不需要上面的定义！*/

            synchronized (obj) {

                if (tickect > 0) {

                    try {

                        //假设休眠50--这里是制造线程不安全的情况！只是举例的一种！！

                        Thread.sleep(50);

                    } catch (InterruptedException e) {

                        // TODO Auto-generated catch block

                        e.printStackTrace();

                    }

                    // 先赋值后--

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":出售第" + tickect-- + "张票");

                }

            }

        }

    }

}

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //1.创建线程任务

        Tickets tickets=new Tickets();

        //创建三个线程完成同一个任务

        Thread t1=new Thread(tickets);

        Thread t2=new Thread(tickets);

        Thread t3=new Thread(tickets);

        //开启线程

        t1.start();

        t2.start();

        t3.start();

    }

}

②、同步方法：锁对象是this

　　public synchronized void method(){

　　　　可能会产生线程安全问题的代码

　　}

public class Tickets2 implements Runnable {

    // 创建售票类

    // 定义100张票

    private int tickect = 100;

    // 定义同步锁--必须定义在外面 表示所有的线程都使用同一个锁！

    Object obj = new Object();

    public void run() {

        while (true) {

            method();

        }

    }

    public synchronized void method() {

        if (tickect > 0) {

            try {

                // 假设休眠50--这里是制造线程不安全的情况！只是举例的一种！！

                Thread.sleep(50);

            } catch (InterruptedException e) {

                // TODO Auto-generated catch block

                e.printStackTrace();

            }

            // 先赋值后--

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":出售第" + tickect-- + "张票");

        }

    }

}

③、静态同步方法: 在方法声明上加上static synchronized

　　public static synchronized void method(){

　　　　可能会产生线程安全问题的代码

　　}

静态同步方法中的锁对象是类名.class（字节码（.class）文件的对象<字节码文件一进内存就自动生成字节码文件对象>唯一性）

3、lock接口：

lock 获取锁

unlock 释放锁

package com.oracle.demo01;

import java.util.concurrent.locks.Lock;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Tickets3 implements Runnable {

    // 定义100张票

    private int tickect = 100;

    //创建锁接口对象---用于解决可能出现因为异常而导致锁不被还回来

    Lock lock=new ReentrantLock();

    public void run() {

        while (true) {

            //获取锁

            lock.lock();

            if (tickect > 0) {

                try {

                    // 假设休眠50--这里是制造线程不安全的情况！只是举例的一种！！

                    Thread.sleep(50);

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":出售第" + tickect-- + "张票");

                } catch (InterruptedException e) {

                    // TODO Auto-generated catch block

                    e.printStackTrace();

                }finally{

                    //释放锁

                    lock.unlock();

                }

                // 先赋值后--

            }

        }

    }

}

巴特西

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