1.理解程序、进程、线程的概念

程序可以理解为静态的代码
进程可以理解为执行中的程序。
线程可以理解为进程的进一步细分，程序的一条执行路径

每个Java程序都有一个隐含的主线程： main 方法

使用多线程的优点：

Thread的常用方法：

/** Thread的常用方法：* 1.start()：启动线程并执行相应的run()方法* 2.run():子线程要执行的代码放入run()方法中* 3.currentThread()：静态的，调取当前的线程* 4.getName():获取此线程的名字* 5.setName():设置此线程的名字* 6.yield():调用此方法的线程释放当前CPU的执行权* 7.join():在A线程中调用B线程的join()方法，表示：当执行到此方法，A线程停止执行，直至B线程执行完毕，* A线程再接着join()之后的代码执行* 8.isAlive():判断当前线程是否还存活* 9.sleep(long l):显式的让当前线程睡眠l毫秒* 10.线程通信：wait()   notify()  notifyAll()* * 设置线程的优先级* getPriority() ：返回线程优先值 setPriority(int newPriority) ：改变线程的优先级*/
class SubThread1 extends Thread {public void run() {for (int i = 1; i <= 100; i++) {// try {// Thread.currentThread().sleep(1000);// } catch (InterruptedException e) {// // TODO Auto-generated catch block// e.printStackTrace();// }System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"+ Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);}}
}public class TestThread1 {public static void main(String[] args) {SubThread1 st1 = new SubThread1();st1.setName("子线程1");st1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);st1.start();Thread.currentThread().setName("========主线程");for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"+ Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);// if(i % 10 == 0){// Thread.currentThread().yield();// }// if(i == 20){// try {// st1.join();// } catch (InterruptedException e) {// // TODO Auto-generated catch block// e.printStackTrace();// }// }}System.out.println(st1.isAlive());}
}

线程的开启过程：

2.如何创建java程序的线程（重点）

方式一：继承于Thread类

class PrintNum extends Thread{public void run(){//子线程执行的代码for(int i = 1;i <= 100;i++){if(i % 2 == 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);}}}public PrintNum(String name){super(name);}
}public class TestThread {public static void main(String[] args) {PrintNum p1 = new PrintNum("线程1");PrintNum p2 = new PrintNum("线程2");p1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//10p2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//1p1.start();p2.start();}
}

方式二：实现Runnable接口

class SubThread implements Runnable{public void run(){//子线程执行的代码for(int i = 1;i <= 100;i++){if(i % 2 == 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);}}           }
}
public class TestThread{public static void main(String[] args){SubThread s = new SubThread();Thread t1 = new Thread(s);Thread t2 = new Thread(s);t1.setName("线程1");t2.setName("线程2");t1.start();t2.start();}
}

两种方式的对比：
哪个比较好？实现的方式较好。class Thread implements Runnable
①解决了单继承的局限性。②如果多个线程有共享数据的话，建议使用实现方式，同时，共享数据所在的类可以作为Runnable接口的实现类。

联系：

继承的方式其实也是实现的Runnable接口。

线程里的常用方法：

start() run() currentThread() getName() setName(String name) yield() join() sleep() isAlive() getPriority() setPriority(int i)； wait() notify() notifyAll()

补充：线程的分类
Java中的线程分为两类：一种是守护线程，一种是用户线程。

它们在几乎每个方面都是相同的，唯一的区别是判断JVM何时离开。
守护线程是用来服务用户线程的，通过在start()方法前调用thread.setDaemon(true)可以把一个用户线程变成一个守护线程。
Java垃圾回收就是一个典型的守护线程。
若JVM中都是守护线程，当前JVM将退出。

3.线程的生命周期

4.线程的同步机制（重点、难点）

前提：如果我们创建的多个线程，存在着共享数据，那么就有可能出现线程的安全问题：当其中一个线程操作共享数据时，还未操作完成，另外的线程就参与进来，导致对共享数据的操作出现问题。
解决方式：要求一个线程操作共享数据时，只有当其完成操作完成共享数据，其它线程才有机会执行共享数据。

方式一：
同步代码块：
synchronized(同步监视器){
//操作共享数据的代码
}

注：1.同步监视器：俗称锁，任何一个类的对象都可以才充当锁。要想保证线程的安全，必须要求所有的线程共用同一把锁！
2.使用实现Runnable接口的方式创建多线程的话，同步代码块中的锁，可以考虑是this。如果使用继承Thread类的方式，慎用this!
3.共享数据：多个线程需要共同操作的变量。明确哪部分是操作共享数据的代码。

方式二：
同步方法：将操作共享数据的方法声明为synchronized。
比如：public synchronized void show(){ //操作共享数据的代码}

注：1.对于非静态的方法而言，使用同步的话，默认锁为：this。如果使用在继承的方式实现多线程的话，慎用！
2.对于静态的方法，如果使用同步，默认的锁为：当前类本身。以单例的懒汉式为例。 Class clazz = Singleton.class

总结： 释放锁：wait();
不释放锁： sleep() yield() suspend() (过时，可能导致死锁)

1.同步机制例题：售票

//使用实现Runnable接口的方式，售票
/** 此程序存在线程的安全问题：打印车票时，会出现重票、错票* 1.线程安全问题存在的原因？*   由于一个线程在操作共享数据过程中，未执行完毕的情况下，另外的线程参与进来，导致共享数据存在了安全问题。*   * 2.如何来解决线程的安全问题？*   必须让一个线程操作共享数据完毕以后，其它线程才有机会参与共享数据的操作。* * 3.java如何实现线程的安全：线程的同步机制*      *      方式一：同步代码块*      synchronized(同步监视器){*          //需要被同步的代码块（即为操作共享数据的代码）*      }*      1.共享数据：多个线程共同操作的同一个数据(变量)*      2.同步监视器：由一个类的对象来充当。哪个线程获取此监视器，谁就执行大括号里被同步的代码。俗称：锁*      要求：所有的线程必须共用同一把锁！*      注：在实现的方式中，考虑同步的话，可以使用this来充当锁。但是在继承的方式中，慎用this!* *      方式二：同步方法*      将操作共享数据的方法声明为synchronized。即此方法为同步方法，能够保证当其中一个线程执行*      此方法时，其它线程在外等待直至此线程执行完此方法。*      >同步方法的锁：this* * 4.线程的同步的弊端：由于同一个时间只能有一个线程访问共享数据，效率变低了。* */class Window4 implements Runnable {int ticket = 100;// 共享数据public void run() {while (true) {show();}}public synchronized void show() {if (ticket > 0) {try {Thread.currentThread().sleep(10);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，票号为："+ ticket--);}}
}public class TestWindow4 {public static void main(String[] args) {Window4 w = new Window4();Thread t1 = new Thread(w);Thread t2 = new Thread(w);Thread t3 = new Thread(w);t1.setName("窗口1");t2.setName("窗口2");t3.setName("窗口3");t1.start();t2.start();t3.start();}
}

2.懒汉式改进（加入同步机制）

//关于懒汉式的线程安全问题：使用同步机制
//对于一般的方法内，使用同步代码块，可以考虑使用this。
//对于静态方法而言，使用当前类本身充当锁。
class Singleton {private Singleton() {}private static Singleton instance = null;public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance == null) {instance = new Singleton();}}}return instance;}
}public class TestSingleton {public static void main(String[] args) {Singleton s1 = Singleton.getInstance();Singleton s2 = Singleton.getInstance();System.out.println(s1 == s2);// Class clazz = Singleton.class;}
}

死锁：
不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁
死锁是我们在使用同步时，需要避免的问题！

1.死锁的简单例子：

//死锁的问题：处理线程同步时容易出现。
//不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁
//写代码时，要避免死锁！
public class TestDeadLock {static StringBuffer sb1 = new StringBuffer();static StringBuffer sb2 = new StringBuffer();public static void main(String[] args) {new Thread() {public void run() {synchronized (sb1) {try {Thread.currentThread().sleep(10);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}sb1.append("A");synchronized (sb2) {sb2.append("B");System.out.println(sb1);System.out.println(sb2);}}}}.start();new Thread() {public void run() {synchronized (sb2) {try {Thread.currentThread().sleep(10);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}sb1.append("C");synchronized (sb1) {sb2.append("D");System.out.println(sb1);System.out.println(sb2);}}}}.start();}}

5.线程的通信

wait() 与 notify() 和 notifyAll()

wait()：令当前线程挂起并放弃CPU、同步资源，使别的线程可访问并修改共享资源，而当前线程排队等候再次对资源的访问
notify()：唤醒正在排队等待同步资源的线程中优先级最高者结束等待
notifyAll ()：唤醒正在排队等待资源的所有线程结束等待.

Java.lang.Object提供的这三个方法只有在synchronized方法或synchronized代码块中才能使用，否则会报java.lang.IllegalMonitorStateException异常

如下的三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中！
wait():当在同步中，执行到此方法，则此线程“等待”，直至其他线程执行notify()的方法，将其唤醒，唤醒后继续其wait()后的代码
notify()/notifyAll():在同步中，执行到此方法，则唤醒其他的某一个或所有的被wait的线程。

例题：1.两个线程交替打印1-100自然数 2.生产者、消费者的例子

两个线程交替打印1-100自然数

//线程通信。如下的三个关键字使用的话，都得在同步代码块或同步方法中。
//wait():一旦一个线程执行到wait()，就释放当前的锁。
//notify()/notifyAll():唤醒wait的一个或所有的线程
//使用两个线程打印 1-100. 线程1, 线程2 交替打印class PrintNum implements Runnable {int num = 1;Object obj = new Object();public void run() {while (true) {synchronized (obj) {obj.notify();if (num <= 100) {try {Thread.currentThread().sleep(10);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"+ num);num++;} else {break;}try {obj.wait();} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}}public class TestCommunication {public static void main(String[] args) {PrintNum p = new PrintNum();Thread t1 = new Thread(p);Thread t2 = new Thread(p);t1.setName("甲");t2.setName("乙");t1.start();t2.start();}
}

生产者、消费者问题：

/** 生产者/消费者问题* 生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处取走产品，* 店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20），如果生产者试图生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，* 如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，* 如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。分析：1.是否涉及到多线程的问题？是！生产者、消费者2.是否涉及到共享数据？有！考虑线程的安全3.此共享数据是谁？即为产品的数量4.是否涉及到线程的通信呢？存在这生产者与消费者的通信*/
class Clerk{//店员int product;public synchronized void addProduct(){//生产产品if(product >= 20){try {wait();} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}else{product++;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":生产了第" + product + "个产品");notifyAll();}}public synchronized void consumeProduct(){//消费产品if(product <= 0){try {wait();} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}else{System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":消费了第" + product + "个产品");product--;notifyAll();}}
}class Producer implements Runnable{//生产者Clerk clerk;public Producer(Clerk clerk){this.clerk = clerk;}public void run(){System.out.println("生产者开始生产产品");while(true){try {Thread.currentThread().sleep(100);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}clerk.addProduct();}}
}
class Consumer implements Runnable{//消费者Clerk clerk;public Consumer(Clerk clerk){this.clerk = clerk;}public void run(){System.out.println("消费者消费产品");while(true){try {Thread.currentThread().sleep(10);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}clerk.consumeProduct();}}
}public class TestProduceConsume {public static void main(String[] args) {Clerk clerk = new Clerk();Producer p1 = new Producer(clerk);Consumer c1 = new Consumer(clerk);Thread t1 = new Thread(p1);//一个生产者的线程Thread t3 = new Thread(p1);Thread t2 = new Thread(c1);//一个消费者的线程t1.setName("生产者1");t2.setName("消费者1");t3.setName("生产者2");t1.start();t2.start();t3.start();}
}

另加：菜鸟教程 Java多线程编程

Java多线程的使用：

有效利用多线程的关键是理解程序是并发执行而不是串行执行的。例如：程序中有两个子系统需要并发执行，这时候就需要利用多线程编程。

通过对多线程的使用，可以编写出非常高效的程序。不过请注意，如果你创建太多的线程，程序执行的效率实际上是降低了，而不是提升了。

请记住，上下文的切换开销也很重要，如果你创建了太多的线程，CPU 花费在上下文的切换的时间将多于执行程序的时间！

线程池：

1、线程池，其实就是一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程对象的操作，无需反复创建线程而消耗过多资源。（是什么）

2、那么，我们为什么需要用到线程池呢？每次用的时候手动创建不行吗？

在java中，如果每个请求到达就创建一个新线程，开销是相当大的。在实际使用中，创建和销毁线程花费的时间和消耗的系统资源都相当大，甚至可能要比在处理实际的用户请求的时间和资源要多的多。除了创建和销毁线程的开销之外，活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个jvm里创建太多的线程，可能会使系统由于过度消耗内存或”切换过度”而导致系统资源不足。为了防止资源不足，需要采取一些办法来限制任何给定时刻处理的请求数目，尽可能减少创建和销毁线程的次数，特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁，尽量利用已有对象来进行服务。（为什么）

线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题。通过对多个任务重复使用线程，线程创建的开销就被分摊到了多个任务上了，而且由于在请求到达时线程已经存在，所以消除了线程创建所带来的延迟。这样，就可以立即为请求服务，使用应用程序响应更快；另外，通过适当的调整线程中的线程数目可以防止出现资源不足的情况。（什么用）

3、线程池都是通过线程池工厂创建，再调用线程池中的方法获取线程，再通过线程去执行任务方法。

4、这里介绍两种使用线程池创建线程的方法

1）：使用Runnable接口创建线程池
2）使用Callable接口创建线程池

第十一章：Java_多线程相关推荐

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