[Java视频笔记]day11
进程：是一个正在执行中的程序。每一个进程执行都有一个执行顺序，该顺序就是一个执行路径，或者叫控制单元。
线程：就是进程中的一个独立的控制单元。线程在控制着进程的执行。
一个进程中至少有一个线程。
Java虚拟机启动的时候会有一个进程java.exe。该进程中至少有一个线程在负责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：其实更细节说明jvm，jvm启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程。
1.如何在自定义代码中，自定义一个线程呢？
通过对api的查找，Java已经提供了对线程这类事物的描述，就是Thread类。
创建线程的一种方式：继承Thread类。
步骤：
1. 定义类继承Thread
2. 复写Thread类中的run方法。目的是将自定义的代码存储在run方法中，让线程运行。
3. 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。
![[Java视频笔记]day11_第1张图片](http://img.e-com-net.com/image/info5/948b07fe000f4c24b013212e995a8818.jpg)
发现运行结果每一次都不同。因为多个线程都在获取CPU的执行使用权，CPU执行到谁，谁就运行。明确一点，在某一时刻，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。
我们可以形象地把多线程的运行行为比作互相抢夺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，至于执行多长时间，CPU说的算。
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。
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，并没有运行。
练习：创建两个线程，和主线程交替运行。
class Test extends Thread
{
private String name;
Test(String name)
{
this.name = name;
}
public void run()
{
for(int x = 0; x < 60; x++)
{
System.out.println(name + " run " + x);
}
}
}
class day11
{
public static void main(String[] args)
{
Test t1 = new Test("one");
Test t2 = new Test("two");
t1.start();
t2.start();
for(int x = 0; x < 60; x++)
{
System.out.println("main run " + x);
}
}
}
线程的几种状态：
![[Java视频笔记]day11_第2张图片](http://img.e-com-net.com/image/info5/f7baa778d6cc4592b96f7e480a2909dd.jpg)
运行：具备运行资格，具有执行权
阻塞：具备运行资格，没有执行权
冻结：没有运行资格，没有执行权
原来线程都有自己默认的名称。Thread-编号 编号从0开始
static Thread currentThread():获取当前线程对象
getName():获取线程名称
设置线程名称：setName()或者父类构造函数。
class Test extends Thread
{
Test(String name)
{
super(name);
}
public void run()
{
for(int x = 0; x < 60; x++)
{
System.out.println(this.getName()+ " run " + x);
//this.getName() 也可以写成Thread.currentThread().getName()
}
}
}
class day11
{
public static void main(String[] args)
{
Test t1 = new Test("one");
Test t2 = new Test("two");
t1.start();
t2.start();
for(int x = 0; x < 60; x++)
{
System.out.println("main run " + x);
}
}
}
需求：简单的卖票程序。
多个窗口卖票。
创建线程的第二种方式，实现Runnable接口。
class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
private int tick = 100;
public void run()
{
while(true)
{
if(tick > 0)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sale : " + tick--);
}
}
}
}
class day11
{
public static void main(String[] args)
{
/*
Ticket t1 = new Ticket();
//Ticket t2 = new Ticket();
//Ticket t3 = new Ticket();
//Ticket t4 = new Ticket();
t1.start();
t1.start();
t1.start();
t1.start();
*/
Ticket t = new Ticket();//不是线程
Thread t1 = new Thread(t);//创建了衣蛾线程
Thread t2 = new Thread(t);//创建了衣蛾线程
Thread t3 = new Thread(t);//创建了衣蛾线程
Thread t4 = new Thread(t);//创建了衣蛾线程
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
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接口的自雷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方法所属的对象。
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。
实现方式和第一种继承方式有什么区别呢？
![[Java视频笔记]day11_第3张图片](http://img.e-com-net.com/image/info5/73f4b310db1c4b3790fbab51f187fcc2.jpg)
实现方式好处：避免了单继承的局限性。
在定义线程时，建议使用实现方式。
两种方式区别：
继承Thread: 线程代码存放在Thread子类run方法中
实现Runnable: 线程代码存放在接口的子类的run方法中
为了效果更明显，加上sleep
class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
private int tick = 100;
public void run()
{
while(true)
{
if(tick > 0)
{
try
{
Thread.sleep(10);
}
catch (Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sale : " + tick--);
}
}
}
}
![[Java视频笔记]day11_第4张图片](http://img.e-com-net.com/image/info5/7015b5475b7e47e6a0b5a9fbaf685c0b.jpg)
通过分析，发现打印出0，-1，-2等错票。多线程的运行出现了安全问题。
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：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。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
}
class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
private int tick = 100;
Object obj = new Object();
public void run()
{
while(true)
{
synchronized(obj)
{
if(tick > 0)
{
try
{
Thread.sleep(10);
}
catch (Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sale : " + tick--);
}
}
}
}
}
对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中进行。没有持有锁的线程即使获取了CPU的执行权也没进去，因为没有锁。
经典的例子------火车上的卫生间。
同步的前提：
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。
好处：解决了多线程的安全问题。
弊端：多个线程都需要判断锁，较为消耗资源
必须保证同步中只能有一个线程运行。
需求：银行有一个金库。有两个储户分别存300，每次存100，存3次。
class Bank
{
private int sum;
Object obj = new Object();
public synchronized void add(int n)//同步函数
{
//synchronized(obj)
//{
sum = sum + n;
try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
System.out.println("sum = " + sum);
//}
}
}
class Cus implements Runnable
{
private Bank b = new Bank();
public void run()
{
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
b.add(100);
}
}
}
class day111
{
public static void main(String[] args)
{
Cus c = new Cus();
Thread t1 = new Thread(c);
Thread t2 = new Thread(c);
t1.start();
t2.start();
}
}
如何找问题：
1. 明确哪些代码时多线程运行代码。
2. 明确共享数据
3. 明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的
卖票的例子用同步函数实现：
class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
private int tick = 1000;
public void run()
{
while(true)
{
show();
}
}
public synchronized void show()
{
if(tick > 0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sale : " + tick--);
}
}
}
同步函数用的是哪一个锁呢？
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。通过上面程序进行验证。一个线程在同步代码块中，一个线程在同步函数中。都在执行卖票动作。
class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
private int tick = 100;
Object obj = new Object();
boolean flag = true;
public void run()
{
if(flag)
{
while(true)
{
synchronized(this)//用obj存在安全问题，因为两个线程用的不是同一个锁，换成this，就安全了
//因为用了同一个锁
{
if(tick > 0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " code : " + tick--);
}
}
}
}else
{
while(true)
show();
}
}
public synchronized void show()
{
if(tick > 0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " show : " + tick--);
}
}
}
class day111
{
public static void main(String[] args)
{
Ticket t = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
t1.start();
try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
t.flag = false;
t2.start();
}
}
如果同步函数被静态修饰后，使用的锁是什么呢？
通过验证，发现不再是this。因为静态方法中也不可以定义this。
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
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
class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
private static int tick = 100;
boolean flag = true;
public void run()
{
if(flag)
{
while(true)
{
synchronized(Ticket.class)//用obj存在安全问题，因为两个线程用的不是同一个锁，换成this，就安全了
//因为用了同一个锁
{
if(tick > 0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " code : " + tick--);
}
}
}
}else
{
while(true)
show();
}
}
public static synchronized void show()
{
if(tick > 0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " show : " + tick--);
}
}
}
以前学过的单例设计模式。
//饿汉式
class Single1
{
private static final Single1 s = new Single1();
private Single1(){}
public static Single1 getInstance()
{
return s;
}
}
//懒汉式
class Single
{
private static Single s = null;
private Single(){}
public static Single getInstance()
{
if(s == null)//减少了判断锁的次数,提高了懒汉式的效率
{
synchronized(Single.class)
{
if(s == null)//延迟加载
s = new Single();
}
}
return s;
}
}
死锁：
同步中嵌套同步，锁不一致。
例子：
class MyLock
{
static Object locka = new Object();
static Object lockb = new Object();
}
class Test implements Runnable
{
private boolean flag;
Test(boolean flag)
{
this.flag = flag;
}
public void run()
{
if(flag)
{
synchronized(MyLock.locka)
{
System.out.println("locka");
synchronized(MyLock.lockb)
{
System.out.println("lockb");
}
}
}else
{
synchronized(MyLock.lockb)
{
System.out.println("else lockb");
synchronized(MyLock.locka)
{
System.out.println("else locka");
}
}
}
}
}
class day111
{
public static void main(String[] args)
{
Thread th1 = new Thread(new Test(true));
Thread th2 = new Thread(new Test(false));
th1.start();
th2.start();
}
}
死锁产生：
