Java中的多线程
线程
程序：
- 计算机为解决某种问题，使用计算机语言编写的一系列指令(代码)的集合。
- 本章的程序特指的是静态的，安装在硬盘上代码合集。
进程：运行中的程序（被加载到内存中），是操作系统中分配的最小单位；
线程：进程可以进一步细化为线程，是进程内一个最小执行单元，是CPU进行任务调度的最小单位。
进程与线程的关系：
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一个进程可以包含多个线程
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一个线程只能隶属于一个进程，线程也不能脱离进程存在
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一个进程中至少有一个线程（即主线程），main方法就是用来启动主线程
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在主线程中可以创建并启动其他线程
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所有线程共享同一进程内存资源。
早期没有线程，早期CPU执行的时候，是以进程为单位执行，进程单位较大，当一个进程运行时，其他进行就不能运行，所以后来，将进程中的多个任务，细化为线程，CPU执行单位，也从进程转为更小的单位。
需求：想在java程序中有几件不相关的事情同时有机会执行。
可以在java中创建线程，把一些要执行的任务放在线程中执行。
java中创建线程的方式：
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继承Thread（线程）类，重写Thread类中的run()方法，在run（）中来编写我们需要执行的任务代码。
public class javaThread extends Thread{ @Override public void run(){ for (int i=0;i<2000000000;i++){ System.out.println("Thread:"+i); } }//线程执行任务的方法 public static void main(String[] args) { for (int i=0;i<1000000000;i++){ System.out.println("main:"+i); } javaThread javathread=new javaThread(); javathread.start();//启动线程，并不会是立即执行，需要操作系统的调度。切记不能直接调用run()方法，因为run()方法只是一个普通方法调用，并不是启动线程。 } } -
实现Runnable接口（这个类不能称为线程，是一个任务类）并重写Runnable中的run()方法
public class TaskDemo implements Runnable{
@Override
public void run(){
for (int i=0;i<1000;i++){
System.out.println("task:"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {
TaskDemo taskDemo=new TaskDemo();
Thread thread=new Thread(taskDemo);
Thread thread1=new Thread(taskDemo);
thread.start();
thread1.start();
for (int i=0;i<1000;i++){
System.out.println("main:"+i);
}
}
}
注：
一般第二种用的更多一点，因为可以一次性实现多个接口；
更适合多线程共享同一份资源的场景。
Thread类
构造方法
new Thread(Runnable runnable);//接收一个任务对象
new Thread(Runnable runnable,String)//接收一个任务对象，并为线程设置名字
setName("name");//为我的线程设置名字
getName("name");//获取线程名字
getPriority();//获取线程优先级
setPriority();//设置线程优先级，默认为5，高优先级的线程优先被处理
/*
操作系统任务调度算法:
先来先服务（FCFS）调度算法；
短作业优先（SJF）调度算法；
优先级调度算法；
时间片轮转调度算法；
高响应比优先调度算法；
多级反馈队列调度算法；
*/
sleeep(long m);//让线程休息指定毫秒
join();//让其他线程等待当前线程结束后再执行
线程生命周期，线程从创建到销毁经历：
- 新建
new Thread(); 处于新建状态，此时还不能被执行
start();启动线程，让线程进入到就绪状态
- 就绪
获得CPU执行权后，线程进入到CPU执行
- 运行
运行中的线程可以被切换，回到就绪状态，也可能因为休眠等原因进入到阻塞状态
- 阻塞
线程休眠时间到了，回到就绪状态
- 死亡
当线程中所有任务执行完了，线程也自动销毁
守护线程
守护线程也是线程中的一种，区别在于它的结束
如果一个线程是守护线程，那么它会等java中其他的线程任务结束后，自动终止。
守护线程是为其他线程提供服务的，例如jvm中的垃圾回收线程。
多线程
在一个应用程序中，存在多个线程，不同的线程可以并行的执行任务
- 优点:
提高程序的处理能力，杀毒软件，垃圾清理，病毒查杀
- 缺点：
线程越多，占用的内存和CPU越多；
多个线程对同一个共享的资源进行访问，会出现线程安全问题。
如何解决多个线程访问同一个共享资源时不出问题？
第一种加锁方法Synchronized
同步=排队＋锁（synchronized）
锁的使用规范：
- 修饰代码
//买票系统
public class Ticket extends Thread{
static int t=1000;//剩余的票
static Object object=new Object();
@Override
public void run() {
/*
synchronized修饰代码块
同步对象：对多个线程对应的对象必须是同一个
用来记录有没有线程进入到同步代码块中的
同步对象可以是java中任何类的对象
创建了两个卖票的对象，锁有两把
synchronized(同步对象){
同步代码块
}
*/
synchronized(object){
while (true){
try {
if(t>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了"+t);
t--;
}else{
break;
}
Thread.sleep(100);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
public class test extends Thread{
public static void main(String[] args) {
Ticket ticket=new Ticket();
ticket.setName("窗口1");
Ticket ticket1=new Ticket();
ticket1.setName("窗口2");
ticket1.start();
ticket.start();
}
}
- 修饰方法
synchronized修饰方法，同步对象会有默认的
修饰的是非静态方法那么同步对象是this
修饰的是静态方法那么同步对象是当前类的Class对象
当前类的Class对象：一个类加载到内存后会为这个类创建一个唯一的Class类的对象。
第二种加锁方法ReentrantLock
- ReentantLock只能对代码块进行加锁，不能对方法进行加锁
ReentrantLock reentrantlock=new ReentrantLock();//提供一个实现加锁的对象
reentrantLock.lock();//加锁
reentrantLock.unlock();//释放锁
synchronized和ReentrantLock的区别
-
相同点：都实现了加锁的功能；
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不同点：
- synchronized是一个关键字，ReentrantLock是一个类
- synchronized修饰代码块和方法，ReentrantLock只能修饰代码块
- synchronized可以隐式的加锁和释放锁，运行过程中如果出现了异常可以自动释放锁。
- ReentrantLock可以手动的添加和释放锁，建议在finally代码块中释放锁。
线程通信
wait（）
一旦执行此方法，当前的线程就会进入阻塞状态，并释放同步锁对象
让线程等待，自动释放锁，必须等待至其他线程唤醒
notify（）
一旦执行此方法，就会唤醒被wait（）的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个
notifyAll（）
一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程