Java基础知识章节梳理（二十二）

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此文章为学习总结类型，文字很多且皆为基础知识

 

多线程

1 介绍

1.1 多线程

就是一个程序中有多个线程在同时执行

1.2 名词介绍

1. 进程

简单记进程指正在运行的程序，确切的来说，进程是处于运行过程中的程序,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础

2.线程

简单记是执行任务的一条通道

线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行

3.线程与进程的关系

一个进程中可以包含多个线程，一个进程中至少应该有一个线程!

1.3 多线程执行的原理

并发执行原理:CPU在多个线程之间进行高速切换；当CPU在执行线程1的时候，其他线程是出于阻塞状态的！

1.3.1 CPU在多个线程之间切换的方式

1按时调度(每个线程平均分配执行的时间)

2.抢占式调度(所有线程功能争抢CPU资源,谁抢到谁执行)java使用的就是这种方式

1.3.2 抢占式执行的特点

在任意时刻代码都有可能停下来,让别的线程执行(不受程序员控制的,仅取决于CPU本身)

1.4 多线程的好处

1.提升用户的体验度

2.可以最大限度的发挥服务器的性能

2 Thread类

2.1 介绍

是程序中的执行线程。是Java 给我们写好的一个表示线程的一个对象,创建一个thread对象就相当于创建一个一个新线程

Main方法实质上就是一个主线程，仅代表程序的入口,如果在Main线程中创建出其他线程并开启其他线程，那么开启的线程将独立占用自己的资源并执行;

2.2 构造方法

Thread() :分配新的 Thread 对象,默认名字为thread-0、1、2、3

Thread(String name) :分配新的 Thread 对象,并使用name作为线程名称

Thread(Runnable target) :分配新的 Thread 对象。

Thread(Runnable target, String name) :分配新的 Thread 对象。

2.3 常用方法

start() ：使该线程开始执行；Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。

run()：如果该线程是使用独立的 Runnable 运行对象构造的，则调用该 Runnable 对象的 run 方法；否则，该方法不执行任何操作并返回。

Run方法实质上就是线程的任务方法，线程需要做的事情，都需要写在run方法之内，将由虚拟机自动调用run方法

sleep(long millis) : 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）(静态方法建议使用类名调用)

currentThread()：获取当前线程对象,返回的是一个线程对象

getName()：返回该线程的名称

setName(String name)：改变线程名称，使之与参数 name 相同。

3 创建新线程的方式

3.1 继承Thread类

1 定义一个类继承Thread

2 重写run方法

3 创建子类对象，就是创建线程对象

4 调用start方法，开启线程并让线程执行，同时还会告诉jvm去调用run方法

3.2 实现Runnable接口

1、定义类实现Runnable接口。

2、覆盖接口中的run方法。。

3、创建Thread类的对象(通过传入Runnable参数的构造方法)

4、将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数。

5、调用Thread类的start方法开启线程。

Runnable接口:可以简单理解为是一个任务接口，将线程需要执行的任务单独的提取出来形成了一个run方法

3.3 实现Runnable接口的好处

1.可以将线程类与任务类分开，(解耦合)方便分工合作

2.实现接口可以多实现,而继承只能单继承

4 线程的匿名内部类的使用

方式1：创建线程匿名对象时，直接重写Thread类中的run方法

方式2：使用匿名内部类的方式实现Runnable接口，重写Runnable接口中的run方法

5 线程安全

如果有多个线程同时运行，而这些线程可能会同时运行一个任务可能会出现BUG

5.1 产生BUG的原因

1.多线程是抢占式执行,任意时刻都有可能被别的线程抢走CPU的执行权(程序员无法控制)

2.多个线程使用了共享数据(只需要对共享数据进行控制即可)

5.2 线程安全解决方式

方式一:同步代码块

介绍:就是java提供的一种解决线程安全问题的方式

在代码块声明上 加上synchronized

synchronized (任意对象) {

可能会产生线程安全问题的代码

}

任意对象俗称锁对象;专业术语叫对象监视器

注意事项

1.需要保证多个线程使用同一个锁对象

2.同步代码块必须包裹在第一次使用共享数据的地方

方式二:同步方法

介绍:也是java提供的一种解决线程安全问题的方式

在方法声明上加上synchronized

public synchronized void method(){

    可能会产生线程安全问题的代码

}

方式三:Lock接口

1. 介绍

也是java提供的一种解决线程安全问题的方式

Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。

2. 对象创建方法

通过子类ReentrantLock创建对象

3. 常用方法

lock():获取锁(开始锁定代码)

unlock()释放锁(结束锁定,别的线程可以抢锁了)

4. 格式

Lock l = ...;

     l.lock();

     try {

         // access the resource protected by this lock

     } finally {

         l.unlock();

     }

5.3 同步方法与同步代码块的区别

1.同步方法便于分工合作

2.同步代码块可以指定对象监视器是谁,而同步方法不能指定对象监视器,默认使用this作为对象监视器

3.当同步方法是一个静态方法的时候,对象监视器是当前类的字节码文件对象(类名.class)

6. 线程六种运行状态

1.新建状态(new Thread())

2.运行状态(调用start)

3.死亡状态(结束运行)

4.阻塞状态(线程有执行的资格,但是没有CPU的资源)，时刻准备进入运行状态

5.休眠状态（调用sleep方法）,指定时间后醒过来

6.无限期等待状态(使用锁对象调用wait方法)