程序-进程-线程 ( 多线程 )

1、程序 (program) 是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态的对象。

2、进程 (process) 是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。动态过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程。

　　1）如：运行中的QQ，运行中的MP3播放器

　　2）程序是静态的，进程是动态的

3、线程 (thread) ，进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。

　　1）若一个程序可同一时间执行多个线程，就是支持多线程的

4、何时需要多线程？

　　1）程序需要同时执行两个或多个任务。

　　2）程序需要实现一些需要等待的任务时，如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等。

　　3）需要一些后台运行的程序时。

5、线程的生命周期

要想实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程，在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的五种状态：

Ø 新建：当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态

Ø 就绪：处于新建状态的线程被start()后，将进入线程队列等待CPU时间片，此时它已具备了运行的条件

Ø 运行：当就绪的线程被调度并获得处理器资源时,便进入运行状态， run()方法定义了线程的操作和功能

Ø 阻塞：在某种特殊情况下，被人为挂起或执行输入输出操作时，让出 CPU 并临时中止自己的执行，进入阻塞状态

Ø 死亡：线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止

6、线程状态转换图：

7、线程的同步

1）问题的提出

Ø多个线程执行的不确定性引起执行结果的不稳定

Ø多个线程对账本的共享，会造成操作的不完整性，会破坏数据。

　　2）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。

　　3）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。

　　4）Synchronized的使用方法

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式：同步机制

I. synchronized (对象）{

　　 // 需要被同步的代码；

　　　　}

II. synchronized还可以放在方法声明中，表示整个方法为同步方法。

　　　　例如：

　　　　public synchronized void show (String name){

　　　　 ….

　　　　 }　　

8、互斥锁

在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。

Ø 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。

Ø 关键字synchronized 来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时，表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问。

Ø 同步的局限性：导致程序的执行效率要降低

Ø 同步方法（非静态的）的锁为this。

Ø 同步方法（静态的）的锁为当前类本身。

小结：

　　1、释放锁的操作

1）当前线程的同步方法、同步代码块执行结束

2）当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、该方法的继续执行。

3）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

4）当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法，当前线程暂停，并释放锁。

2、不会释放锁的操作

1）线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用Thread.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行

2）线程执行同步代码块时，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（同步监视器）。

Ø 应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程

9、线程的死锁问题

1）死锁

Ø 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

2）解决方法

Ø 专门的算法、原则

Ø 尽量减少同步资源的定义

10、线程通信

　　1）wait() 与 notify() 和 notifyAll()

Ø 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

Ø 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

Ø notifyAll ()：唤醒正在排队等待资源的所有线程结束等待.

2）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

I、wait() 方法　　

* 在当前线程中调用方法：对象名.wait()

* 使当前线程进入等待（某对象）状态，直到另一线程对该对象发出 notify (或notifyAll) 为止。

* 调用方法的必要条件：当前线程必须具有对该对象的监控权（加锁）

* 调用此方法后，当前线程将释放对象监控权，然后进入等待

* 在当前线程被notify后，要重新获得监控权，然后从断点处继续代码的执行。

II、notify()/notifyAll()

* 在当前线程中调用方法：对象名.notify()

* 功能：唤醒等待该对象监控权的一个线程。

* 调用方法的必要条件：当前线程必须具有对该对象的监控权（加锁）

转载于:https://www.cnblogs.com/changyinlu/p/4681268.html

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