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1、多线程概述
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多线程：多条执行路径，主线程和子线程并行交替执行。
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进程：是执行程序的一次执行过程，是系统资源分配的单位。在操作系统中运行的程序就是进程。
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线程：是独立的执行路径，是CPU调度和执行的单位。一个进程可以有多个线程。
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在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度。
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对于同一份资源操作，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制。
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线程创建：
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三种方法：继承Thread类、实现Runnable接口或实现Callable接口。
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继承Thread类：
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Thread类实现了Runnable接口。
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自定义线程类继承Thread类，重写run()方法，编写线程 执行体。创建线程对象，调用start()方法启动线程。
public class TestThread01 extends Thread { @Override public void run() { //线程体 for (int i = 0; i < 200; i++) { System.out.println("子线程--" + i); } } public static void main(String[] args) { TestThread01 thread01 = new TestThread01(); thread01.start(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println("主线程--" + i); } } } -
线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行。主线程和子线程是交替执行的。
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实现Runnable接口：
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实现run()方法，编写线程执行体。创建线程对象（传入实现类），调用start()方法启动线程。
public class TestThread02 implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 200; i++) { System.out.println("子线程--" + i); } } public static void main(String[] args) { TestThread02 thread02 = new TestThread02(); //传入实现类 new Thread(thread02).start(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println("主线程--" + i); } } } -
Java是单继承多实现，推荐使用实现Runnable接口的方法，方便一个对象被多个线程调用。
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实现Callable接口：
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初识并发问题：
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多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱。
public class TestThread03 implements Runnable { private int ticketNum = 10; @Override public void run() { while (true) { if(ticketNum<=0) { break; } //延时 try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //获取当前运行的线程名称 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNum--+"张票"); } } public static void main(String[] args) { TestThread03 testThread03 = new TestThread03(); //同一个对象传入多个线程，设置线程名字 new Thread(testThread03,"线程A").start(); new Thread(testThread03,"线程B").start(); new Thread(testThread03,"线程C").start(); } }
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2、先备知识
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静态代理：
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代理对象和真实对象都要实现同一个接口。代理对象要代理真实对象。
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代理对象做真实对象做不了的事情，真实对象专注做自己的事情。
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Thread对象和传入的线程对象都实现了Runnable接口，Thread对象时传入的线程对象的静态代理。
public class TestThread04 { public static void main(String[] args) { //类比 new Thread(testThread).start(); new WeddingCompany(new You()).HappyMarry(); } } interface Marry { public void HappyMarry(); } class You implements Marry{ @Override public void HappyMarry() { System.out.println("Marry"); } } class WeddingCompany implements Marry{ private Marry target; public WeddingCompany(Marry target) { this.target=target; } @Override public void HappyMarry() { before(); this.target.HappyMarry(); after(); } private void after() { System.out.println("after"); } private void before() { System.out.println("before"); } }
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Lamda表达式：
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避免匿名内部类定义过多，属于函数式编程的概念。
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函数式接口：只包含一个抽象方法的接口。
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Lamda表达式的简化过程：
- 外部实现类 -> 静态内部类 -> 局部内部类 -> 匿名内部类 -> Lamda表达式。
public class LamdaFunction { //3、静态内部类 static class ILike2 implements Like { @Override public void lamda(int p) { System.out.println("静态内部类"+ p); } } public static void main(String[] args) { Like like1 = new ILike1(); like1.lamda(1); Like like2 = new ILike2(); like2.lamda(2); //4、局部内部类 class ILike3 implements Like { @Override public void lamda(int p) { System.out.println("局部内部类"+ p); } } Like like3 = new ILike3(); like2.lamda(3); //5、匿名内部类 Like like4 = new Like() { @Override public void lamda(int p) { System.out.println("匿名内部类"+ p); } }; like4.lamda(4); //6、Lamda表达式 Like like5 = (int p) -> { System.out.println("Lamda表达式"+ p); }; like5.lamda(5); //7、简化的Lamda表达式 Like like6 = p -> System.out.println("简化的Lamda表达式"+ p); like6.lamda(6); } } //1、函数式接口 interface Like { public void lamda(int p); } //2、外部实现类 class ILike1 implements Like { @Override public void lamda(int p) { System.out.println("外部实现类"+ p); } }
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3、线程状态
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线程状态：
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线程停止：
- 不推荐使用JDK提供的已经过时的线程停止方法。
- 建议线程正常停止。可以使用标志位，对外提供方法改变表示，使线程停止下来。
public class TestStop implements Runnable { private boolean flag = true; @Override public void run() { int i = 0; while (flag){ System.out.println("thread run..." + i++); } } public void stop(){ this.flag=false; } public static void main(String[] args) { TestStop testStop = new TestStop(); new Thread(testStop).start(); for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println("main线程" + i); if(i==90){ testStop.stop(); System.out.println("线程停止"); } } } } -
线程休眠：
Thread.sleep()指定当前线程阻塞的毫秒数。存在异常InterruptedException。- 时间达到后线程进入就绪状态。
- 每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁。
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线程礼让：
Thread.yield()礼让线程，让正在执行的线程暂停，但不阻塞。- 将线程从运行状态转为就绪状态。
- CPU重新调度，礼让不一定成功。
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线程强制执行：
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thread.join()合并线程，待此线程执行完成之后，再执行其他线程，其他线程阻塞。可以理解为插队。public class TestJoin implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println("子线程join" + i); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { TestJoin testJoin = new TestJoin(); Thread thread = new Thread(testJoin); thread.start(); for (int i = 0; i < 200; i++) { if(i==100) { thread.join(); } System.out.println("main线程" + i); } } } -
线程在main线程执行到100之前都是CPU调度的，执行到100之后先执行子线程，main线程阻塞。
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观测线程状态：
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Thread.State常量定义线程状态：- NEW：新生，尚未启动的线程。
- RUNNABLE：Java虚拟机中执行的线程。
- BLOCKED：被阻塞等待监视器锁定的线程。
- WAITING：正在等待另一个线程执行特定动作的线程。
- TIMED_WAITING：正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程。
- TERMINATED：已经退出的线程。
public class TestState implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { TestState testState = new TestState(); Thread thread = new Thread(testState); Thread.State state = thread.getState(); System.out.println(state); thread.start(); state = thread.getState(); System.out.println(state); while (thread.getState()!=Thread.State.TERMINATED) { Thread.sleep(100); state = thread.getState(); System.out.println(state); } state = thread.getState(); System.out.println(state); } }
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线程优先级：
- Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程。线程调度器安装优先级判断应该调度那个线程来执行。
- 线程优先级高只是意味着获得调度的概率低，更可能优先执行，不是一定优先执行。
- 线程的优先级用数字表示，范围从1到10。常量包括：
Thread.MIN_PRIORITY=1；Thread.MAX_PRIORITY=10；Thread.NORM_PRIORITY=5.
- 使用方法
getPriority()来获取优先级。 - 使用方法
setPriority(int xxx)来设置优先级。
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守护线程：
- 线程分为用户线程和守护（daemon）线程。
- 虚拟机必须确保用户线程执行完毕，不用等待守护线程执行完毕。
- 设置线程为守护线程
thread.setDaemon(true)。
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