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Java语法进阶10-多线程

多线程

并发与并行、进程，线程调度自行百度

线程（thread）：是一个进程中的其中一条执行路径，CPU调度的最基本调度的单位。同一个进程中线程可以共享一些内存（堆、方法区），每一个线程又有自己的独立空间（栈、程序计数器）。因为线程之间有共享的内存，在实现数据共享方面，比较方便，但是又因为共享数据的问题，会有线程安全问题。

当运行Java程序时，其实已经有一个线程了，那就是main线程。

Thread类

所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例， Java中通过继承Thread类来创建并 启动多线程 的步骤如下：

定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。
创建Thread子类的实例，即创建了线程对象
调用线程对象的start()方法来启动该线程

Runnable接口

我们还可以实现Runnable接口，重写run()方法，然后再通过Thread类的对象代理启动和执行我们的线程体run()方法。步骤如下：

定义Runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
调用线程对象的start()方法来启动线程。

例： public class MyRunnable implements Runnable//定义实现线程类

MyRunnable mr = new MyRunnable(); //创建线程对象

Thread t = new Thread(mr); //通过Thread类的实例，启动线程

t.start();

实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此，不管是继承Thread类还是实现 Runnable接口来实现多线程，最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的，熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。

tips:Runnable对象仅仅作为Thread对象的target，Runnable实现类里包含的run()方法仅作为线程执行体。而实际的线程对象依然是Thread实例，只是该Thread线程负责执行其target的run()方法。

两种方式的区别

1、继承的方式有单继承的限制，实现的方式可以多实现

2、启动方式不同

3、继承：在实现共享数据时，可能需要静态的

实现：只要共享同一个Runnable实现类的对象即可。

4、继承：选择锁时this可能不能用，

实现：选择锁时this可以用。

匿名内部类对象来实现线程的创建和启动

new Thread("新的线程！"){

@Override

public void run() {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);

}

}.start();

构造方法

public Thread() :分配一个新的线程对象。

public Thread(String name) :分配一个指定名字的新的线程对象。

public Thread(Runnable target) :分配一个带有指定目标新的线程对象。

public Thread(Runnable target,String name) :分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字。

线程常用方法

volatile：修饰变量

变量不一定在什么时候值就会被修改了，为了总是得到最新的值，volatile修饰之后那么每次都从主存中去取值，不会在寄存器中缓存它的值。

守护线程

守护线程有个特点，就是如果所有非守护线程都死亡，那么守护线程自动死亡。

调用setDaemon(true)方法可将指定线程设置为守护线程。必须在线程启动之前设置，否则会报IllegalThreadStateException异常。

调用isDaemon()可以判断线程是否是守护线程。

线程安全

线程安全问题的判断

1、是否有多个线程

2、这多个线程是否使用共享数据

3、这些线程在使用共享数据时，是否有写有读操作

同步代码块

synchronized关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。格式:

synchronized(同步锁){

需要同步操作的代码

}

同步锁必须是对象

锁对象可以是任意类型。

多个线程对象必须使用 同一把锁 。注意:在任何时候,最多允许一个线程拥有同步锁,谁拿到锁就进入代码块,其他的线程只能在外等着(BLOCKED)。

同步方法

使用 synchronized 修饰的方法,就叫做同步方法,保证持有锁线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着

【其他修饰符】 synchronized 返回值类型方法名(【形参列表】)【throws 异常列表】{

//可能会产生线程安全问题的代码

}

锁对象不能由我们自己选，它是默认的：

（1）静态方法：锁对象是当前类的Class对象

（2）非静态方式：this

线程间通信

当“数据缓冲区”满的时候，“生产者”需要wait，等着被唤醒；

当“数据缓冲区”空的时候，“消费者”需要wait，等着被唤醒。

在一个线程满足某个条件时，就进入等待状态（ wait() / wait(time) ），等待其他线程执行完他们的指定代码过后再将其唤醒（ notify() ）;或可以指定wait的时间，等时间到了自动唤醒；在有多个线程进行等待时，如果需要，可以使用 notifyAll()来唤醒所有的等待线程。

wait：线程不再活动，不再参与调度，进入 wait set 中，因此不会浪费 CPU 资源，也不会去竞争锁了，这时的线程状态即是 WAITING或TIMED_WAITING。它还要等着别的线程执行一个 特别的动作 ，也即是“ 通知（notify） ”或者等待时间到，在这个对象上等待的线程从wait set 中释放出来，重新进入到调度队列（ready queue）中
notify：则选取所通知对象的 wait set 中的一个线程释放；
notifyAll：则释放所通知对象的 wait set 上的全部线程。

注意：

被通知线程被唤醒后也不一定能立即恢复执行，因为它当初中断的地方是在同步块内，而此刻它已经不持有锁，所以她需要再次尝试去获取锁（很可能面临其它线程的竞争），成功后才能在当初调用 wait 方法之后的地方恢复执行。

总结如下：