39 Java中的多线程.docx
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39Java中的多线程
Java中的多线程
1.
（1）进程是正在进行的程序，用来开辟内存空间的；
（2）线程：
就是进程中一个负责程序执行的控制单元（执行路径）。
2.
（1）一个进程中至少有一个线程。
（2）一个进程中允许有多个执行路径，即多线程。
（3）开启多个线程是为了同时运行多部分代码；
（4）任务：
每个线程都具有自己运行的内容，这个内容就可以称为线程要执行的任务。
（5）多线程的好处：
解决了多部分代码同时运行的目的；
（6）多线程的弊端：
多线程过多，使效率降低。
因为程序的执行都是在CPU中做着快速的切换完成的，且这个切换是随机的。
（7）JVM启动时就已经启动了至少两个线程：
1主线程：
执行main方法的线程：
该线程的任务代码都定义在main方法里8；
2负责垃圾回收的线程。
（8）创建一个线程的目的是：
为了开启一条执行路径，能够达到执行此代码和其他代码的同时运行，而运行此代码就是这个执行路径的任务。
（9）JVM创建的主线程的任务都定义在了主方法中；而自定义的线程的任务在哪里呢？
为什么要重写run方法呢？
Thread用于描述线程，线程是需要任务的，所以Thread类也对任务进行描述；这个任务就是通过Thread类中的run方法来体现，也就是说，run方法就是封装自定义线程运行任务的方法。
run方法中定义的就是线程需要执行的任务代码。
（10）开启线程是为了执行指定的代码，所以只有继承Thread类，并重写run方法，将运行的代码定义在run方法中即可。
3.创建线程的两个方法：
∙
（1）方法一：
继承Thread类。
∙创建步骤：
①定义一个类并继承Thread类，②重写Thread类中的run方法；③直接创建此类的一个对象，即创建线程成功，④调用此对象的start方法，启动此线程。
∙（调用run与调用start方法有什么区别？
）
∙run方法只是个普通的方法，调用run方法并不能启动此线程，只有调用start方法才会启动一个线程，启动后自动执行run方法中的任务。
∙classPrimeThreadextendsThread{
∙longminPrime;
∙PrimeThread（longminPrime）{
∙this.minPrime=minPrime;
∙}
∙
∙publicvoidrun（）{
∙//computeprimeslargerthanminPrime
∙ . . .
∙}
∙}
∙启动：
PrimeThreadp=newPrimeThread（143）;
∙p.start（）;
（2）方法二：
①接口Runnable：
里面只有一个抽象方法run（）方法，实现此接口就是实现任务的封装，然后通过生成对象，实现任务的对象封装，作为参数传递给Thread，创建Thread对象（线程对象）。
Thread类也是实现了Runnable接口的。
②如果一个类继承了其他的父类，此时就不能继承Thread了，所以只能继承接口了，此时就可以继承Runnable接口。
3创建线程：
步骤：
i.定义类并实现接口Runnable；
ii.重写接口中的run方法，将线程的任务代码封装到run方法中去；
iii.对新创建的类new出一个对象，并作为Thread类构造方法的参数传递进去；目的是创建一个Thread类的线程对象；为什么？
因为线程的任务都封装在创建的类（此类继承接口Runnable）中的run方法中，所以要在创建线程对象（Thread对象）时，必须明确此线程要执行的任务（run方法），即需要把创建类的对象作为参数传进去。
iiii．调用线程对象（Thread类的对象）的start方法启动线程。
注意：
Thread构造方法中如果参数是个类的对象，则会调用传进去的对象的run方法，实现方式如下面代码：
classPrimeRunimplementsRunnable{
∙longminPrime;
∙PrimeRun（longminPrime）{
∙this.minPrime=minPrime;
∙}
∙
∙publicvoidrun（）{
∙//computeprimeslargerthanminPrime
∙ . . .
∙}
∙}
∙启动线程：
PrimeRunp=newPrimeRun（143）;
∙newThread（p）.start（）;
解析：
Thread的有多个构造方法，其中一个是
Thread（Runnable target）
∙AllocatesanewThreadobject.
4.两个方法的区别：
（1）第一个是继承类Thread，重写Thread类中的run方法，第二个是实现接口Runnable，实现接口的同时可以继承其他的一个类；
（2）实现Runnable接口的方法有好处:
①将线程的任务从线程的子类中分离出来，进行了单独的封装，按照面向对象的思想，就是把线程的任务封装成对象；②避免了Java单继承的局限性；
因此，利用实现Runnable接口的方法创建线程比较常用。
5.对于一个线程，不能多次启动start；特别是当线程结束后不能再次启动。
否则会抛出异常Throws:
IllegalThreadStateException-ifthethreadwasalreadystarted.
Itisneverlegaltostartathreadmorethanonce.Inparticular,athreadmaynotberestartedonceithascompletedexecution.
6.抛出异常要看四部分信息：
①异常所属的线程，②异常的名称，③异常的提示信息，④异常发生的位置。
7.一个线程开启多次产生异常，这个异常属于多次开启语句所在的线程，如线面这个是在main方法中产生异常IllegalThreadStateException：
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Tickett1=newTicket（）;
Tickett2=newTicket（）;
Tickett3=newTicket（）;
Tickett4=newTicket（）;
t1.start（）;
t2.start（）;
t3.start（）;
t3.start（）;//此处产生异常，使main线程停止，后面的语句不在进行，即线程t4便不会启动，前面三个进行仍然照常进行，只不过是main进程停止，并不影响t3进程。
t4.start（）;//main进程异常，此语句不会执行
}
8.买票问题：
实现多个窗口同时售票
（1）利用继承Thread类的子类创建多个线程对象，把创建的子类中的票数num定义为static，则多个对象就操作共享的这一个变量了，解决了买票问题；实例见代码。
publicclassSaleTickets{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Tickett1=newTicket（）;
Tickett2=newTicket（）;
Tickett3=newTicket（）;
Tickett4=newTicket（）;
t1.start（）;
t2.start（）;
t3.start（）;
t4.start（）;
}
}
classTicketextendsThread{
privatestaticintnum=100;
publicvoidrun（）{
while（num>0）{
System.out.print（num--+""+Thread.currentThread（）.getName（）+""）;
}
}
}
（2）利用实现接口Runnable的方法：
利用一个类去实现接口Runnable，然后利用此类产生一个对象，然后把这个对象作为Thread类的构造方法的参数，由于参数是同一个对象，显然产生的多个线程就是操作同一个对象中的数据。
classTicket22implementsRunnable{
privateintnum=0;
publicvoidrun（）{
for（;num<100;）{
System.out.println（num+++""+Thread.currentThread（）.getName（））;
}
}
}
publicclassTickets{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Ticket22t=newTicket22（）;
Threadt0=newThread（t）;
Threadt1=newThread（t）;
Threadt2=newThread（t）;
Threadt3=newThread（t）;
t0.start（）;
t1.start（）;
t2.start（）;
t3.start（）;
}
}
9.多线程的安全隐患：
原因：
当多个线程是在操作共享的数据，且操作共享数据的线程代码有多条时，当其中一个线程在处理共享数据的多条代码过程中，其他线程参与了运算，就会导致多线程安全问题的出现。
10.上述安全问题的解决方法：
将操作共享数据的多条代码封装起来，当有线程执行这块代码时，其他的线程不准执行这块代码，只有当此线程把这块代码都执行完毕后，其他线程才可以执行这块代码。
在java中利用同步代码块就可以实现上述需求。
同步代码块的定义格式：
Synchronized（对象）{需要被同步的代码块}
对象称为同步锁；如同火车上的卫生间，“有人”，“无人”。
作用：
对同步进行监视。
同步的前提：
同步中必须有多个线程使用同一个锁（同步锁），此同步锁（对象）必须定义在run方法之外，否则就是一个线程一把锁了。
11.
（1）同步的好处：
解决了多线程的安全问题；
（2）同步的弊端：
降低了效率，因为同步外的线程都会判断同步锁，是一种没有必要的判断。
12.同步方法：
利用关键字synchronized修饰的方法，称为同步方法。
权限修饰符synchronized方法名（）{方法体}
把需要同步的代码块封装成同步方法。
但是此时的同步锁呢？
答：
同步方法使用的同步锁是调用run方法的对象，即this。
13.同步方法与同步代码块的区别：
同步方法的同步锁是固定的this；而同步代码块的同步锁可以任意指定（任意对象），也可以利用this。
在实际开发中，建议使用同步代码块，因为可以任意指定对象作为同步锁，同步方法可以看做是同步代码块的简写形式。
14.静态同步方法的同步锁：
静态方法不能使用this，那静态同步方法的同步锁是什么对象呢？
学习过Object类中有个getClass（）方法，可以获取一个Class类的对象（字节码类对象），静态同步方法的同步锁就是默认getClass（）返回的Class类的字节码文件对象。
（注意Class是一个类名，首字母大写，class首字母小写表示关键字定义一个类。
）如果同步代码块同步锁定义为this.getClass（），就可以实现与静态同步方法拥有同一个同步锁对象，synchronized（this.getClass（））{}相当于Classclazz=this.getClass（）;synchronized（clazz）{}。
另外，对象名.getClass（）等同于此类名.class；即Ticket是个类名，则Tickett=newTicket（）；有Classclazz=t.getClass（）;等价于Classclazz=Ticket.class;这是获取一个类的字节码文件对象的两个等价方法。
getClass（）方法是非静态的。
15.多线程内存解析：
不同的线程有独自的内存区，每个线程有自己独自的路径，相互不影响。
只有当所有的线程都结束了，jvm才会结束。
任何一个线程发生异常与其他的线程没有影响。
16.线程的状态：
（1）当run方法执行完后，线程会自动消亡，当然也可以利用stop方法使线程强制消亡；
（2）sleep（time）方法必须指定时间，时间一到自动会进入运行状态；
（3）wait（）方法既可以指定时间，也可以不指定时间，如果不指定时间，则必须由notify（）方法唤醒线程，否则一直等待。
（4）CPU的执行资格：
在CPU待处理的队列中排队；
CPU的执行权：
正在被CPU处理。
（5）冻结状态：
释放CPU执行权的同时，同时释放CPU执行资格。
（6）临时阻塞状态：
具备CPU执行资格，但不具有CPU执行权，正在等待获取执行权。
（7）如果划分更细的话，可以把sleep和wait分别化为一种状态。
17.可以通过Thread类中getName（）方法获取线程的名称：
Thread–编号（从0开始）。
18.在创建一个类对象时，就已经创建了一个线程，同时就已经给此线程编号了。
没有开启线程之前，便已经对线程编号了。
主线程的名字就是main。
19.Thread类中有个static方法，可以获取当前运行的线程，方法名currentThread（）；获取Thread.currentThread（）；。
获取当前运行线程的名字Thread.currentThread（）.getName（）；
20.单例模式的多线程问题：
（1）饿汉式：
（单例模式）：
不需要同步：
classSigleEhan{
privatefinalstaticSigleEhans=newSigleEhan（）;
privateSigleEhan（）{
}
publicstaticSigleEhangetInstance（）{
returns;
}
}
（2）懒汉式：
（延迟加载的单例模式）：
（面试的时候经常考到这种情况）
1第一种同步代码块形式
∙classSigleLanhan{//懒汉式（延迟加载单例模式）
∙privatestaticSigleLanhans=null;
∙privateSigleLanhan（）{
∙}
∙publicstaticSigleLanhangetInstance（）{
∙if（s==null）{//这是为了在以后s赋予对象后，直接判断，不需要再次进入同步，从而提高了效率
∙synchronized（SigleLanhan.class）{
∙//由于此方法是静态的，因此只能使用类名.class;因为静态方法中不可使用this，不可以使用this.getClass（）
∙if（s==null）
∙s=newSigleLanhan（）;
∙}
∙}
∙returns;
∙}
∙}
②第二种静态同步方法：
classSigleLanhan2{
privatestaticSigleLanhan2s=null;
privateSigleLanhan2（）{}
publicstaticsynchronizedSigleLanhan2getInstance（）{
if（s==null）{
s=newSigleLanhan2（）;
}
returns;
}
}
问题：
（1）②中的同步方法的同步锁是什么？
答：
Siglelanhan2.class。
类的字节码文件对象。
（2）①和②那个效率会更高些？
答：
①形式会更好，因为只要s赋予对象之后，就不再进行同步锁的判断，不会再进入同步代码块中；然而②同步方法，每次都要进行同步锁的判断，而且如果是同一个同步锁，就会进入同步方法中，使效率降低。
21.多线程死锁示例：
常见情景之一：
同步的嵌套
publicclassDeadlockDemo{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Threadst1=newThreads（true）;
Threadst2=newThreads（false）;
Threadtt1=newThread（t1）;
Threadtt2=newThread（t2）;
tt1.start（）;//开启run方法中的true部分
tt2.start（）;//开启run方法中的false部分
}
}
classThreadsimplementsRunnable{
privatebooleanflag;
Threads（booleanflag）{
this.flag=flag;
}
publicvoidrun（）{
if（flag）{
for（inti=10;i>0;i--）
synchronized（MyLock.locka）{
System.out.println（"if语句locka"
+Thread.currentThread（）.getName（））;
synchronized（MyLock.lockb）{
System.out.println（"if语句lockb"
+Thread.currentThread（）.getName（））;
}
}
}else{
for（intj=10;j>0;j--）
synchronized（MyLock.lockb）{
System.out.println（"else语句lockb"
+Thread.currentThread（）.getName（））;
synchronized（MyLock.locka）{
System.out.println（"else语句locka"
+Thread.currentThread（）.getName（））;
}
}
}
}
}
classMyLock{
publicstaticfinalObjectlocka=newObject（）;
publicstaticfinalObjectlockb=newObject（）;
}
解析：
开启了两个子线程（run方法中分别是两个同步的嵌套使用）：
对于t1线程而言，首先是A锁的钥匙，然后是B锁的钥匙，；t2线程正好相反，首先是B的钥匙，然后是A的钥匙。
首先，线程t1利用A钥匙打开，紧接着t2利用B钥匙打开，这样T1
拥有A钥匙，需要B钥匙才可进入第二层同步，T2拥有B钥匙需要A钥匙才可以进入第二层同步，就这样，各自都不能得到自己的东西，又不释放已有的东西，产生死锁现象。
22.
1.finalize方法：
是根目录Object类中的方法。
2.System.gc（）;方法可以启动垃圾回收器。
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