多线程学习笔记（基础篇）

Java多线程_基础

进程和线程

• 进程：
  操作系统中一个程序的运行周期叫做一个独立的进程 是操作系统元调度的最小单位 每个进程都拥有一套独立的变量
• 线程：
  线程是进程的一个任务
  线程之间共享变量
  每个线程的内部都有自己的一套变量，每个线程内的变量是私有的(工作内存)（java内存模型）

线程的状态和一些常用方法

• 线程有以下五种状态：
  开始、就绪、运行、阻塞 、终止

• start(): 线程启动
  调用这个方法，线程变为就绪态，但是什么时候调用时操作系统决定的
  start()方法实际上内部是调用了start0()的本地方法，目的是先进行资源的调度来实现多线程

• sleep(long time)：
  线程休眠 ，线程立刻交出CPU给其他线程执行任务，但是不交出锁，等到指定的时间在回复执行，
  线程的状态从运行态到阻塞态。
  TimeUnit.SECONDS.SLEEP()

• yield()
  线程让步，线程交出CPU给其他线程执行任务，但是不立刻交出要等到当前任务完成才会交出
  yield()方法只会让有相同优先级的线程有可能获取到CPU
  线程从运行态到就绪态，什么时候回到运行态是系统决定的

• join()
  等待线程执行完毕，会阻塞其他线程直到此线程执行完毕
  在哪个线程执行该方法就会让哪个线程阻塞
  实际上是wait()方法的包装方法

• currentThread()
  获取当前线程

• getName()
  获取线程名称

• interrupt()
  线程中断
  不会立刻终止正在运行中的线程，而是等待其运行完毕后才会进行终止
  实质：
  1.实际上是设置了一个标志位，每当调用interrupt类时,会将标志位改为true
  2.如果一个正在阻塞状态的线程（wait(),join(),sleep()）,调用了此方法，会立刻终止线程，然后抛出一个InterruptedException()，并将标志位改为false
  3.如果先调用iterrupted()方法再，进行阻塞，不会立刻终止线程，等到线程执行完毕后才会抛出InterruptedException()
  run()方法是线程实现的实体方法

• 线程优先级
  线程优先级是优先级高的线程会有可能优先被执行
  可以自己设置优先级 方法 setPriority()
  优先级是从1到10 主线程的优先级是5

• 守护线程：
  是一种守护机制，只要程序中还有工作线程没有结束，守护线程就不会终止，只有最后一个工作线程结束，守护线程才会结束
  Java中的守护线程有 垃圾回收线程

• 如何创建多线程
  1）通过继承Thread类来实现多线程
  2）通过继承Runnable类来实现多线程
  实际上，还是需要通过 Thread类中的start()方法来回调Thread类中的run()方法
  相当于一种代理模式，核心业务类为自己定义的实现Runnable的类，将类实例化对象传入Thread类里面，来进行多线程的实现
  可以使用匿名内部类或者lamda表达式（new Thread（new Runnable{} 或者 new Thread(()->())）;
  3）通过继承Callable类来实现多线程，和Runnable一样，不过Callable类支持返回提示信息
  具体实现
  1.Callable不是Thread类的父接口，
  2.Callable的返回值是通过一个接口口Future接口的get()方法来获得的
  3.Future接口有一个具体子类FutureTask里面有成员变量Callable，
  4.FutureTask即是Future的子类又是Runnable的子类，所以可以通过这个类来将核心业务传入Thread类中，来执行多线程的
  注意：
  Future类保证任务只执行一次，所以看不到多线程，如果想看到多线程就要使用线程池使用submit（Runnable或者Callable）来提交任务
  get方法会阻塞当前线程，直到有返回值才会继续向下执行

• 通过线程池来创建多线程

• 什么是线程池
  线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。

• 线程池创建多线程的好处是什么
  1.提高响应速度：每当有一个任务到达，无序创建新线程就可以直接执行
  2.减少资源浪费：恢复用已有的线程
  3.方便线程的统一管理：对线程进行统一的资源分配调度

• 线程池的几个组成

• 核心线程池：
  任务提交后首先在核心线程创建线程

• 工作队列：当核心线程池饱满后将提交的任务放入工作队列等待
  1.ArrayBlockingQueue,有界阻塞队列
  2.LinkedBlockingQueue，无界阻塞队列
  3.SynchroniousQueue，不储存元素的队列
  4.PriorityQueue,优先级队列中

• 最大线程池

• 线程活动时间

• 活动时间单位

• 饱和策略
  AbortPolicy：当线程池满后直接抛出异常
  CallRunsPolicy：调用调用者的线程来执行任务
  DiscardOldestPolicy，丢弃队列中最近的一个任务，来执行他
  DiscardPolicy，直接丢弃，没有任何提示信息

• 线程池创建多线程的流程
  1.任务被提交后，先看核心线程池是否已满，如果不满，直接创建新线程执行任务，如果已满，看当前是否有空闲线程，没有的话执行2
  2.将任务存放到工作队列中，在工作队列中排对等待执行，如果工作队列已满执行3
  3.将任务提交到最大线程池池中，在里面创建线程执行任务
  4.最大线程池已满，执行饱和策略

• 线程的提交

  executor(Runnable) 和submit(Runnable /Callable)

• 线程池的关闭

  shutdown()
  shut()

• Executors创建的几种线程池 Executors为工具方法

  newFixedThreadPool

  1.核心线程数和最大线程数一样，
  2.工作队列是无界队列 使用场景：用于有限的资源下，控制线程个数的场景，适用于负载比较重的任务

  SingleThreadPoolExecutor

  1.单线程池，最大线程池和核心线程池一样，数量为1
  2.使用无界队列 使用场景：用于要只能实现一个

  CachedThreadPool
  1.核心线程池为0，最大线程池为MAX_INTERGE
  2.工作队列是不能储存元素的队列
  3.每次提交任务都会交给创建线程 使用场景:适合负载比较小的轻量级任务， 如果处理任务速度小于提交任务速度，会因为创建多个线程耗尽资源
  ScheduledThreadPoolExecutor
  定时调度线程池，使用DelayQueue作为工作队列、按周执行任务后有不通的处理
  scheduleAtFixedRate(任务，keepAliveTime， TimeUnit.NANOSECONDS)使用此方法来提交线程
  scheduleWithFixedDelay