java-多线程

多线程

概述

• 在一个线程中有多条执行路径

• 进程：正在执行的程序，他代表着应用程序的执行区域

• 线程：进程执行路径，就是进程中一个负责程序执行的控制单元。

  ​ 线程总是属于某个进程，进程中的多个线程共享进程的内存

关于多线程的问题

• jvm启动时多线程还是单线程的，为什么？

  多线程的，他至少启动了两个线程（主线程和垃圾回收线程）垃圾回收机制这个线程不可能是在程序执行完毕后才启动的，否则的话，我们的程序很容易出现内存溢出

• 调用start方法和run方法区别？

  调用start方法后，线程进入就绪状态，此时线程对象仅有执行资格，还没有执行权。当该线程对象抢到了执行权的时，方可调用run方法，当run方法执行完毕后，线程死亡，不能复生。

• 线程的随机性的导致原因？

  在同一时刻，CPU只能执行一个程序，这个多线程的程序其实是CPU的高速切换造成的。

• 什么时候使用多线程？以及创建线程的目的？

  多线程的引入是为了解决现实生活中的需求的，提高解决问题的效率。

  当许多对象要对同一有限资源进行操作的时候，我们就要使用多线程

• 线程状态的内容和每一个状态的特点？

  创建线程对象后，并对这个对象进行了一些初始化工作，当调用了start方法后，这个状态局有了执行资格，但是此时还未获得执行权，进入到了就绪状态。当抢到执行权后进入了运行状态，此时该线程既有了执行资格，又有了执行权。当调用run方法后，此线程进入了死亡状态。当然你也可以调用Stop方法令其强制死亡。在运行状态的时候，如果该线程调用了sleep或者wait等方法后，他会进入到阻塞状态，此时这个对象释放了执行资格和执行权，当它的sleep或者wait等方法后，亦或者调用了notify方法，该线程被唤醒，又进入了就绪状态，如此周而复始。

创建线程的方式

• 继承Thread类

  • 定义一个类继承Thread类
  • 重写Thread类中的run（）方法，run（）方法里边是多线程要运行的代码；
  • 创建定义的那个类的对象
  • 调用start（）方法开启线程，执行run（）方法里的内容。

  package com.xtslife.thread;
  
  /**
   * @author 小涛
   * @create 2019-05-28  18:55
   */
  public class FirstThread extends Thread{
      @Override
      public void run() {
          for (int i= 0;i<=10;i++){
              System.out.println("线程"+getName()+"正在运行："+i);
          }
      }
  
      public static void main(String[] args) {
          FirstThread t1 = new FirstThread();
          FirstThread t2 = new FirstThread();
          t1.start();
          t2.start();
      }
  }
  

  线程的声明周期：创建-----阻塞-----运行----死亡

• 实现Runnable接口

  • 定义一个类实现Runnable接口
  • 重写Runable接口中的run（）方法，run()方法里是多线程要运行的代码
  • 创建定义的那个类的对象，并将其作为参数放置于Thread类的对象里。线程的任务都封装在Runnable接口子类对象的run方法中，所以要在线程对象创建时就必须明确要运行的任务。
  • 调用start()方法启动线程，执行run()方法里的内容
  • 总结：两种方法的比较：实现Runnable接口，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将任务的封装成了对象，避免了java中单继承的局限性。

  多线程的安全问题

  • 产生的原因
    • 线程访问的延迟
    • 线程的随机性
  • 线程安全问题表现？原因？解决思想？解决具体的体现
    • 当以个线程对象在执行run方法是的某一操作，其他线程进来了，并发的访问了临界资源，破坏了原子操作，造成了数据的不一致
    • 多线程访问的延迟和线程的随机性产生了线程的安全问题
    • 当某一线程对象进入run方法后，如果能做一个标记，说我已经在理面了，其他哥们（线程对象）你就等着吧，等我操作完了，出来了去掉标记你再进去吧，这样一来。原子操作就不会遭到破坏。
    • 具体体现就是给那个原子操作枷锁，是整个操作同步，不让其他线程对象破坏，保证数据的一致性。

  同步解决线程安全问题

  • 同步代码块

    • 同步代码块中的锁可以是任意对象，但是要在成员范围内定义
    • 在局部的话，会导致锁发生变化，因为你每次执行方法，都会重新创建一个对象
    • 同步的前提
      • 至少要有两个线程
      • 同一个锁
    • 同步的好处：提高了安全性
    • 同步的弊端：效率较低

  • 同步函数

    • 同步函数的使用

      • 用synchronized关键字修饰方法即可

        public synchronized void show(){
            //需要的同步代码块
        }
        

    • 同步函数使用的锁

      • 同步函数使用时this对象锁，静态同步函数的锁是（类名.class）

      public class Singleton{
          private Singleton(){}
          private static Singleton s = null;
          public static Singleton getInstance(){
              if(s==null){
                  synchronized(Singleton.class){
                      if(s==null){
                          s= new Singleton();
                      }
                  }
              }
           return s ;
          }
      }
      

  死锁

  每个线程都不会释放自己拥有的锁标记，却阻塞在另外的线程所拥有的锁标记的对象池中，就会造成死锁现象。

  产生原因

  假如有A何B两个锁，在A锁中要使用B锁，在B锁中要使用A锁，而他们都不想让，最终导致了死锁。

  • 因为资源不足
  • 进程运行推进的顺序不合适
  • 资源分配不当

  产生死锁的四个条件

  • 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用

  • 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

  • 不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用之前，不能强行剥夺。

  • 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

    只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。

  如何解决？

  • 不同时在A锁中使用B锁，B锁中使用A锁

  线程状态

  • CPU

    • CPU的执行资格：可以被CPU的处理，在处理队列中排队
    • CPU的执行权：正在被CPU的处理

  • 创建：使用start（）开启线程

  • 运行：具备着执行资格，具备着执行权。

  • 冻结：释放执行权，同时释放执行资格

    从运行到冻结的方式

    • sleep(time),sleep(time)时间到，进入临时阻塞状态（具备着执行资格，但是不具备执行权，正在等待执行权）
    • wait（)线程等待，notify()线程唤醒，进入临时阻塞状态

  • 消亡

    从运行到消亡的方式

    • stop（）终止线程
    • run（）方法结束，线程任务结束

  几个方法的使用

  • 为什么wait(),notify(),notifyAll()都定义在Object类中？

    • 这些方法存在于同步中
    • 使用这些方法时必须要标识所属的同步锁
    • 锁可以是任意对象，所以任意兑现调用的方法一定定义Object类中

  • wait()和sleep()的区别？

    • 对时间指定货而言
      • wait():可以不指定时间
      • sleep():必须指定时间
    • 对执行权和锁而言
      • wait（）：释放了CPU的执行权（资格也没了），释放锁，存储于线程池。
      • sleep（）:释放CPU执行权，不释放锁（会自动醒）

  • 停止线程

    • 通过控制循环
    • interrupt()方法
      • stop已过时，被interrupt取代

  • 守护线程，后台线程

    你只要把一个线程设置为守护线程，那么主方法线程结束，不管什么情况，守护线程就结束。

  • join：加入线程，把执行权抢夺，自己执行完毕，其他线程才可能有机会执行

  • toString():线程名称，优先级，线程组（是有多个线程组成的，默认的线程组是main）

  • yield（）：让本线程暂停执行，把执行权给其他线程

  • setProproty(int num):设置线程的优先级

  • getPrinrity()获取线程的优先级

    • 线程级别1-10
    • 默认级别5

  LOCK&Condition接口

  Scanner类

  接收从键盘输入的数据

  • 这是java中提供的类。在util包中
  • 基本用法：
    • Scanner sc = new Scanner(System.in);
    • int a =sc.nextInt();