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：今日分享的文章： 【JAVASE】多线程编程基础
：希望自己对源码的解读的可以帮助到大家
：Boji 还在努力学JavaSE ，如有疑问、疏漏之处，请多多指点
☀️：自学成长的路上，感谢大家相伴！No hurry ， No Pause ！
1、多线程编程基本概念
1.1 进程1.2 线程1.3 并发和并行 2、多线程的基本使用
2.1 继承Thread 类2.2 实现Runnable接口2.3 继承Thread 与实现 Runnable 的区别 3、线程的终止4、线程常用方法5、用户线程和守护线程6、线程状态7、Synchronized8、互斥锁、死锁、释放锁
8.1 互斥锁8.2 死锁8.3 释放锁
1、多线程编程基本概念 1.1 进程- 进程指运行中的程序，比如我们使用QQ，就启动了一个进程，操作系统就会为该进程分配内存空间。当我们使用迅雷，操作系统将会为迅雷分配新的空间。进程是程序一次执行的过程，或是正在运行的一个程序。是动态过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程。
- 线程由进程创建的，是进程的一个实体一个进程可以拥有多个线程，如用迅雷可以下载多个文件；
单线程：同一个时刻，只允许执行一个线程；
多线程：同一个时刻，可以执行多个线程，比如: 一个qq进程，可以同时打开多个聊天窗口，一个迅雷进程，可以同时下载多个文件;
1.3 并发和并行并发：同一时刻，多个任务交替执行，造成一种“貌似同时发生”的错觉，简单的说，单核cpu实现的多任务就是并发
并发：同一时刻，多个任务交替执行，造成一种“貌似同时发生”的错觉，简单的说，单核cpu实现的多任务就是并发
并行：同一个时刻，多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行。
在java中线程使用有两种方法
- 继承Thread类，重写run方法 ；实现Runnable接口。重写run方法 ；
public class threadUse_ {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Cat cat = new Cat();
//cat.run(); 就是一个普通的方法，没有真正启动一个线程，就会把run方法执行完毕，才会继续向下执行
cat.start(); //开启线程并执行run方法
//说明：当main线程启动一个子线程 Thread-0，主线程不会阻塞，会继续执行
//这时 主线程和子线程是交替执行的...
System.out.println("主线程继续执行" + Thread.currentThread().getName());
for (int i = 0; i< 10; i++) {
System.out.println("主线程 i=" + i) ;
//让主线程休眠
Thread.sleep(1000);
}
}
}
//1. 当一个类继承了 Thread 方法，该类就可以当做线程使用
//2. 我们会重写 run 方法，写上自己的业务代码
//3. run Thread 类 实现了 Runnable接口的run方法
class Cat extends Thread {
@Override
public void run() {//重写run方法，写上自己的业务逻辑
//线程每隔一秒。在控制台输出此句
int time = 0 ;
while(true) {
System.out.println("喵喵，我是一只小喵咪" + (++time));
//让该线程休眠一秒
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (time == 8) {
break;
}
}
}
}
2.2 实现Runnable接口
提醒：
- Java是单继承的，在某些情况下一个类可能已经继承了某个父类，这时在用继承Thread类方法来创建线程显然是不可能了；java设计者们提供了另外一条方式创建线程，就是通过实现Runnable接口来创建线程；
public class Tickets {
public static void main(String[] args) {
SellTicket sellTicket = new SellTicket();
new Thread(sellTicket).start();
new Thread(sellTicket).start();
new Thread(sellTicket).start();
}
}
class SellTicket implements Runnable {
private static int ticketNum = 100 ;
private boolean loop = true ;
public synchronized void sell() {
while (loop) {
if (ticketNum <= 0) {
System.out.println("售票结束...");
loop = false ;
return;
}
System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() +" 剩余票数 " + (--ticketNum));
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
@Override
public void run() {
sell();
}
}
2.3 继承Thread 与实现 Runnable 的区别
- 从Java的设计来看，通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本之上没有区别，从JDK文档帮助我们可以看到Thread类本身就实现了Runnable接口 ;实现Runnable接口方式更适合多个线程共享一个资源的情况，并且避免了单线程的限制
基本说明
- 当线程完成任务后，会自动退出 ;还可以通过使用变量来控制来控制run方法退出的方式停止线程，即通知方式
public class StopThread {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
T3 t3 = new T3();
Thread thread = new Thread(t3);
thread.start();
Thread.sleep(10 *1000);
t3.setLoop(false);
}
}
class T3 extends Thread {
private int num = 0 ;
private boolean loop = true ;
public void setLoop(boolean loop) {
this.loop = loop;
}
@Override
public void run() {
while(loop == true) {
System.out.println("T正在运行中....."+ (++num));
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
4、线程常用方法
- setName //设置线程名称，使之余参数name 相同 ；getName //返回该线程名称 ;start //使该线程开始执行；Java虚拟机底层调用该线程的start0方法；run//调用线程对象 run方法 ;setPriority // 更改线程的优先级getPriority // 获取线程的优先级sleep //在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）;
8.interrupt //中断线程yield线程的礼让。让出cpu，让其他线程执行，但礼让的时间不确定，所以也不一定礼让成功；
10.join：线程的插队。插队的线程一旦插队成功，则肯定先执行玩插入的线程的所有任务
注意事项：
- start 底层会创建新的线程，调用run，run就是一个简单的方法调用，不会启动新的线程 ；线程优先级的范围；interrupt,中断线程，但并没有真正的结束进程，所以一般用于中断正在休眠的进程 ;sleep : 线程的静态方法，使该线程休眠
public class ThreadMethod {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
method method = new method();
Thread thread = new Thread(method);
for (int i =1 ; i<=10; i++) {
System.out.println("主线程第" + i + "次 hi");
Thread.sleep(1000);
if (i == 5) {
thread.start();
thread.join();//启动后，将子线程插入其中，
System.out.println("子线程输出完毕...");
}
}
}
}
class method implements Runnable {
private int count = 0 ;
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println("子线程第" + (++count) + "次 hello");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (count == 10) {
break;
}
}
}
}
5、用户线程和守护线程
- 用户线程：也叫工作线程，当线程的任务执行完或者通知方式结束；守护线程：一般是为工作线程服务的，当所有的用户线程结束时，守护线程自动结束常见的守护线程：垃圾回收机制
线程状态。线程可以处于以下状态之一：
NEW
尚未启动的线程处于此状态。RUNNABLE
在Java虚拟机中执行的线程处于此状态。BLOCKED
被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态。WAITING
正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态。TIMED_WAITING
正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态。TERMINATED
已退出的线程处于此状态。
7、Synchronized
线程同步机制
- 在多线程编程，一些敏感数据不允许被多个线程同时访问，此时就使用同步访问技术，保证数据在任何同一时刻，最多有一个线程访问，以保证数据的完整性;也可以这样理解：线程同步，即当有一个线程在对内存进行操作时，其他线程都不可以对这个内存地址进行操作，直到该线程完成操作，其他线程才能对该线程地址进行操作；
1. 同步代码块
synchronized( 对象) { //得到对象的锁，才能操作同步代码
// 需要被同步代码
}
2. synchronized 还可以放在方法中声明，表示整个方法 为同步方法
public synchronized void m (String name ) {
//需要被同步的代码
}
8、互斥锁、死锁、释放锁
8.1 互斥锁
基本介绍：
- Java语言中，引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性 ；每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象；关键字synchronized来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时，表明该对象在任意时刻只能由一个线程访问 ；同步的局限性：导致程序的执行效率要降低 ；同步方法（非静态的）的锁可以时this，也可以是其他对象 ；同步方法（静态的）的锁为当前类本身；
注意事项
- 同步方法如果没有使用static修饰：默认锁对象为this ;如果方法使用static修饰，默认锁对象：当前类.class ;实现落地的步骤：
需要先分析上锁的代码 ；选择同步代码块或者同步方法 ；需要多个线程的锁对象为同一个即可；
案例分析：
public class ThreadExercise02 {
public static void main(String[] args) {
T t1 = new T();
//T t2 = new T();
Thread thread1 = new Thread(t1);
thread1.setName("t1");
Thread thread2 = new Thread(t1);
thread2.setName("t2");
thread1.start();
thread2.start();
}
}
//Thread继承是通过创建t1,t2多个对象来创建线程；
//Runnable接口是通过一个对象，创建多个thread1，thread2来实现多线程
//因为这里涉及到多个线程共享资源，所以使用Runnable方式
// 单个对象实现阻塞作用，多个对象无法实现阻塞
class T implements Runnable {
private int monkey = 10000 ;
@Override
public void run() {
while (true) {
//1. 这里使用了 synchronized 实现线程同步;
//2. 当多个线程执行到这里，就回去争夺，this对象锁
//3. 那个线程争夺到this 对象锁，就执行Synchronized代码块，执行完，会释放this对象锁
//4. 争夺不到this对象锁，就blocked，准备继续争夺
synchronized (this) {
if (monkey < 1000) {
System.out.println("余额不足，退出..");
break;
}
monkey -= 1000;
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "余额还剩：" + monkey);
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
8.2 死锁
多个线程都占用了对方的锁资源，但不肯相让，导致了死锁，在编程中一定要避免死锁的发生。
public class DeadLock_ {
public static void main(String[] args) {
//模拟死锁现象
DeadLockDemo A = new DeadLockDemo(true);
DeadLockDemo B = new DeadLockDemo(false);
A.start();
B.start();
}
}
class DeadLockDemo extends Thread {
static Object n1 = new Object() ;
static Object n2 = new Object() ;
boolean flag ;
public DeadLockDemo(boolean flag) {
this.flag = flag ;
}
@Override
public void run() {
//下面业务逻辑分析
//1. 如果flag为T，线程A 就会先得到/持有 n1 对象锁，然后尝试去获取n2 对象锁；
//2. 如果线程A 得不到 n2 对象锁 ，就会Blocked
//3. 如果flag为F，线程B 就会先得到/持有 n2 对象锁，然后尝试去获取o1 对象锁；
//4. 如果线程B 得不到 n1 对象锁 ，就会Blocked
//
if (flag) {
synchronized (n1) { //对象互斥锁，下面为同步代码
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入1");
synchronized (n2) { //这里获得li对象的监视权
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入2");
}
}
} else {
synchronized (n2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入3");
synchronized (n1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入4");
}
}
}
}
}
8.3 释放锁
- 当前线程的同步方法、同步代码执行结束；当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break，return ；当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error 或Exception，导致异常结束；当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对对象的wait()方法，当前线程暂停，并释放锁；
不会释放锁
- 线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用Thead.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行，不会释放锁;线程执行同步代码快时，其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起，该线程不会释放锁
