Java线程多线程之创建-多线程-NO2

1、掌握Executors可以创建的三种线程池的特点及适用范围。
1.继承Thread类，重写父类run()方法
2.实现runnable接口
3.使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程(JDK5.0以后)
2、多线程同步机制。
在需要同步的方法的方法签名中加入synchronized关键字。使用synchronized块对需要进行同步的代码段进行同步。使用JDK 5中提供的java.util.concurrent.lock包中的Lock对象。
一段synchronized代码被一个线程执行之前，他要先拿到执行这段代码的权限，在 java里边就是拿到某个同步对象的锁（一个对象只有一把锁）。
 如果这个时候同步对象的锁被其他线程拿走了，他（这个线程）就只能等了（线程阻塞在锁池 等待队列中）。 
取到锁后，他就开始执行同步代码(被synchronized修饰的代码）；线程执行完同步代码后马上就把锁还给同步对象，其他在锁池中 等待的某个线程就可以拿到锁执行同步代码了。
这样就保证了同步代码在统一时刻只有一个线程在执行。
3、线程的几种可用状态。
线程在执行过程中，可以处于下面几种状态：
就绪(Runnable):线程准备运行，不一定立马就能开始执行。
运行中(Running)：进程正在执行线程的代码。
等待中(Waiting):线程处于阻塞的状态，等待外部的处理结束。
睡眠中(Sleeping)：线程被强制睡眠。
I/O阻塞(Blocked on I/O)：等待I/O操作完成。
同步阻塞(Blocked on Synchronization)：等待获取锁。
死亡(Dead)：线程完成了执行。
4、什么是死锁(deadlock)？
两个进程都在等待对方执行完毕才能继续往下执行的时候就发生了死锁。结果就是两个进程都陷入了无限的等待中。
5、如何确保N个线程可以访问N个资源同时又不导致死锁？
使用多线程的时候，一种非常简单的避免死锁的方式就是：指定获取锁的顺序，并强制线程按照指定的顺序获取锁。
因此，如果所有的线程都是以同样的顺序加锁和释放锁，就不会出现死锁了。

**多线程的创建
1.多线程创建的第一种方式，继承Thread类
1.1定义类继承Thread，复写Thread类中的run方法是为了将自定义的代码存储到run方法中，让线程运行
1.2调用线程的start方法，该方法有两个作用：启动线程，调用run方法
1.3多线程运行的时候，运行结果每一次都不同，因为多个线程都获取cpu的执行权，cpu执行到谁，谁就运行，明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行。(多核除外)，cpu在做着快速的切换，以到达看上去是同时运行的效果。我们可以形象把多线程的运行行为在互抢cpu的执行权。这就是多线程的一个特性，随机性。谁抢到，谁执行，至于执行多久，cpu说了算。
public class Demo extends Thread{ 
    public void run(){ 
        for (int x = 0; x < 60; x++) { 
            System.out.println(this.getName()+"demo run---"+x); 
        } 
    }      
    public static void main(String[] args) { 
        Demo d=new Demo();//创建一个线程 
        d.start();//开启线程，并执行该线程的run方法 
        d.run(); //仅仅是对象调用方法，而线程创建了但并没有运行 
        for (int x = 0; x < 60; x++) { 
            System.out.println("Hello World---"+x); 
        } 
  } 
} 
2 创建多线程的第二种方式，步骤：
2.1定义类实现Runnable接口
2.2覆盖Runnable接口中的run方法：将线程要运行的代码存放到run方法中
2.3.通过Thread类建立线程对象
2.4.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数
为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数：因为自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象，所以要让线程去执行指定对象的run方法，就必须明确该run方法的所属对象
2.5.调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的方法
/* 
 * 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票 
 */ 
public class Ticket implements Runnable { 
  private static int tick = 100; 
   Object obj = new Object(); 
    boolean flag=true; 
    public void run() { 
        if(flag){ 
            while (true) { 
              synchronized (Ticket.class) { 
                    if (tick > 0) { 
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                                + "code:" + tick--); 
                    } 
                } 
           } 
        }else{ 
            while(true){ 
                show(); 
            } 
        }         
   }  
    public static synchronized void show() { 
        if (tick > 0) { 
           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:" 
                    + tick--); 
        } 
    }  
}  
class ThisLockDemo { 
   public static void main(String[] args) { 
        Ticket t = new Ticket();  
        Thread t1 = new Thread(t); 
        try { 
            Thread.sleep(10); 
        } catch (Exception e) { 
            // TODO: handle exception 
        } 
        t.flag=false; 
        Thread t2 = new Thread(t); 
        //Thread t3 = new Thread(t); 
        //Thread t4 = new Thread(t);  
        t1.start(); 
        t2.start(); 
        //t3.start(); 
        //t4.start(); 
    } 
} 
3.实现方式和继承方式有什么区别
3.1.实现方式避免了单继承的局限性，在定义线程时建议使用实现方式
3.2.继承Thread类：线程代码存放在Thread子类run方法中
3.3.实现Runnable:线程代码存放在接口的子类run方法中
4.多线程-run和start的特点
4.1为什么要覆盖run方法呢:
Thread类用于描述线程，该类定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码，该存储功能就是run方法，也就是说该Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码
5.多线程运行状态
创建线程-运行---sleep()/wait()--冻结---notify()---唤醒
创建线程-运行---stop()—消亡
创建线程-运行---没抢到cpu执行权—临时冻结
6.获取线程对象及其名称
6.1.线程都有自己默认的名称，编号从0开始
6.2.static Thread currentThread():获取当前线程对象
6.3.getName():获取线程名称
6.4.设置线程名称:setName()或者使用构造函数
public class Test extends Thread{ 
    Test(String name){ 
        super(name); 
    }      
    public void run(){ 
        for (int x = 0; x < 60; x++) { 
            System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+" run..."+x); 
        } 
    } 
}  
class ThreadTest{   
  public static void main(String[] args) { 
        Test t1=new Test("one---"); 
        Test t2=new Test("two+++"); 
        t1.start(); 
        t2.start(); 
        t1.run(); 
       t2.run(); 
       for (int x = 0; x < 60; x++) { 
            System.out.println("main----"+x); 
        } 
    } 
} 
三、多线程的安全问题
1.多线程出现安全问题的原因：
1.1.当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误
1.2.解决办法：对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不可以参与执行
1.3.java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式，就是同步代码块：
Synchronized(对象){需要被同步的代码}，对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行，没有持有锁的线程即使获取cpu执行权，也进不去，因为没有获取锁
2.同步的前提：
2.1.必须要有2个或者2个以上线程
2.2.必须是多个线程使用同一个锁
2.3.好处是解决了多线程的安全问题
2.4.弊端是多个线程需要判断锁，较消耗资源
2.5.同步函数
定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可
/* 
 * 需求: 
 * 银行有一个金库，有两个储户分别存300元,每次存100元,存3次 
 * 目的:该程序是否有安全问题,如果有,如何解决 
 * 如何找问题: 
 * 1.明确哪些代码是多线程代码 
 * 2.明确共享数据 
 * 3.明确多线程代码中哪些语句是操作共享数据的 
 */ 
public class Bank { 
   private int sum;  
  Object obj = new Object(); 
    //定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可 
    public synchronized void add(int n) { 
        //synchronized (obj) { 
            sumsum = sum + n; 
            try { 
                Thread.sleep(10); 
            } catch (InterruptedException e) { 
               // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            } 
            System.out.println("sum=" + sum); 
        //}  
    } 
} 
class Cus implements Runnable { 
   private Bank b = new Bank(); 
   public void run() { 
        for (int x = 0; x < 3; x++) { 
            b.add(100); 
        } 
    } 
} 
class BankDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        Cus c = new Cus(); 
        Thread t1 = new Thread(c); 
        Thread t2 = new Thread(c);  
        t1.start(); 
        t2.start(); 
  } 
} 
6.同步的锁
6.1函数需要被对象调用，那么函数都有一个所属对象引用，就是this.,所以同步函数使用的锁是this
6.2.静态函数的锁是class对象
静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象，类名.class,该对象的类型是Class
6.3.静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象，类名.class
/* 
 * 需求:买票程序,多个窗口同时卖票 
 */ 
public class Ticket implements Runnable { 
    private static int tick = 100; 
    Object obj = new Object(); 
     boolean flag=true;  
    public void run() { 
       if(flag){ 
            while (true) { 
               synchronized (Ticket.class) { 
                  if (tick > 0) { 
                      System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                               + "code:" + tick--); 
                    } 
                } 
            } 
        }else{ 
            while(true){ 
                show(); 
            } 
        }         
    }  
    public static synchronized void show() { 
       if (tick > 0) { 
           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:" 
                   + tick--); 
        } 
    }  
} 
class ThisLockDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        Ticket t = new Ticket(); 
        Thread t1 = new Thread(t); 
        try { 
            Thread.sleep(10); 
       } catch (Exception e) { 
           // TODO: handle exception 
       } 
        t.flag=false; 
        Thread t2 = new Thread(t); 
        //Thread t3 = new Thread(t); 
        //Thread t4 = new Thread(t);  
        t1.start(); 
        t2.start(); 
       //t3.start(); 
        //t4.start(); 
    }
} 
7.多线程，单例模式-懒汉式
懒汉式与饿汉式的区别：懒汉式能延迟实例的加载，如果多线程访问时，懒汉式会出现安全问题，可以使用同步来解决，用同步函数和同步代码都可以，但是比较低效，用双重判断的形式能解决低效的问题，加同步的时候使用的锁是该类锁属的字节码文件对象
/**
*单例模式
*/
//饿汉模式
public  calss Single{
 private static final Single s=new Single();
private Single(){};
public static Single getInstance(){

return s;
  }
}

//懒汉模式
calss Single2｛
private static Single2 s2=null;
private Single2(){};
public static Single2 getInstance(){
if(s2==null){
synchronized(Single2.class){
 if(s2==null){
s2=new Single2();
               }
          }
       }
return s2;
   }
｝

8.多线程-死锁
同步中嵌套同步会出现死锁