【学习日记】java多线程的知识点总结

一、多线程的概念

　　现在的操作系统是多任务操作系统。多线程是实现多任务的一种方式。
　　进程是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有自己独立的一块内存空间，一个进程中可以启动多个线程。比如在Windows系统中，一个运行的exe就是一个进程。
　　线程是指进程中的一个执行流程，一个进程中可以运行多个线程。比如java.exe进程中可以运行很多线程。线程总是属于某个进程，进程中的多个线程共享进程的内存。“同时”执行是人的感觉，在线程之间实际上轮换执行。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　—-Java线程：概念与原理

二、多线程的创建与使用

　　创建线程的两个方法：Thread类和Runnable接口

Thread

创建线程的第一种方式：继承Thread类。

1、定义一个类继承Thread类。作用：创建线程
2、复写Thread类中的run方法。作用：创建线程功能
3、调用线程的start方法。作用：启动线程，调用run方法。若只用run，不用start则无法开启线程

代码如下：

package test; /** * @author wangkun */public class test4 {public  static  void main(String[] args){//定义一个类继承Thread类MyThread mt = new MyThread();//调用线程的start方法mt.start();for (int i = 0; i <60; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+i);
        }
    }
}
class MyThread extends Thread{//复写Thread类中的run方法public void run(){for (int i = 0; i <60; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+i);
        }
    }
}

　　java虚拟机启动的时候会有一个进程java.exe。该进程中至少一个线程负责java程序的执行，而且这个线程运行的代码存在于main方法中，该线程称之为主线程。
扩展： jvm启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程。

1，为什么多线程运行的每次结果都不同？

　　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，以达到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相抢夺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，至于执行多长，cpu说的算。

2，为什么要覆盖run方法呢？

Thread类用于描述线程。
该类就定义了一个功能，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Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。
（简而言之：有线程就要用Thread类，用Thread类就要用run方法，用该方法，就要覆盖即重写该方法。）

Runable

创建线程的第二种方式：实现Runable接口

步骤：
1，定义类实现Runnable接口
2，覆盖Runnable接口中的run方法，将线程要运行的代码存放在该run方法中。
3，通过Thread类建立线程对象。
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。
5，调用Thread类的start方法开启线程，并调用Runnable接口子类的run方法。

代码如下：

package test; /** * @author wangkun */public class test4 {public static void main(String[] args){//定义类实现Runnable接口Demo d =new Demo();//通过Thread类建立线程对象，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Thread t = new Thread(d);//调用线程的start方法t.start();for(int x=0;x<60;x++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
        }
    }
}
class Demo implements Runnable{//覆盖Runnable接口中的run方法。将线程要运行的代码存放在该run方法中。public void run(){for(int x=0;x<60;x++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
        }
    }
}

1、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。所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。简单来说，Thread要用run方法，而run方法又是Runnable接口的重写，则Thread应先与Runnable连接，才能使用run方法。

2、实现方式和继承方式有什么区别呢？

两种方式区别：
继承Thread：线程代码存放Thread子类run方法中。
实现Runnable：线程代码存在接口的子类的run方法中。

实现方式好处：避免了单继承的局限性。
在定义线程时，建立使用实现方式。

三、多线程的安全问题

问题的原因

　　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。

解决办法：同步代码块

　　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。即解决方法为同步。

同步分两种：同步代码块、同步函数（将synchronized当作函数修饰符）。

　　如果在代码块前加上 synchronized关键字，则此代码块就成为同步代码块。
同步代码块的格式：

//判断锁旗标是否为1，为1则允许进入，为0则不准进入synchronized(同步对象){
    需要被同步的代码
}

　　同步对象如同锁。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的执行权，也进不去，因为没有获取锁。
　　
1、同步的前提是什么
　　1，必须要有两个或者两个以上的线程。
　　2，必须是多个线程使用同一个锁。（即：锁使用同一个对象或者在同一个同步代码块（同步函数）里）
必须保证同步中只能有一个线程在运行。

2、同步的优劣？
好处：解决了多线程的安全问题。
弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源，

3、同步函数的锁是什么？如果同步函数被静态修饰后，使用的锁是什么呢？
　　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。
　　如果同步函数被静态修饰后，使用的不是this。因为静态的方法是随着类的加载而执行，此时还没有对象存在，this自然也不存在。静态方法中也不可以定义this。但是静态方法执行时一定有该类对应的字节码文件对象。即：类名.class，该对象的类型是Class，所以静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象，类名.class。

四、懒汉式和饿汉式

饿汉式：在程序启动或单件模式类被加载的时候，单件模式实例就已经被创建。

懒汉式：当程序第一次访问单件模式实例时才进行创建。

代码如下：

//饿汉式class Single
{//先建立该类对象private static final Single s = new Single();private Single(){}public static Single getInstance()
    {return s;
    }
}//懒汉式class Single
{//先不建立对象private static Single s = null;private Single(){}public static  Single getInstance()
    {//判断是否为空if(s==null)
        {//添加一个同步代码块，提高安全性synchronized(Single.class)
            {if(s==null)//--->A;//此时才建立对象s = new Single();
            }
        }return s;
    }
}

　　两者的区别在于单例对象建立的时间不同。懒汉式的特点在于实例的延时加载，缺点是多线程访问会出现安全问题，解决办法是加上同步代码块，用双重判断的方式提高效率，同步代码块的锁是该类对应的字节码文件对象

　　如何选择？：如果单件模式实例在系统中经常会被用到，饿汉式是一个不错的选择。反之如果单件模式在系统中会很少用到或者几乎不会用到，那么懒汉式是一个不错的选择。

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