多线程

多线程

进程：是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。本质上就是一块内存空间。
线程：就是进程中的程序执行的最小单元。

一个进程至少有一个线程在运行，当一个进程中出现多个线程时，就称这个应用程序是多线程应用程序，每个线程在栈区中都有自己的执行空间，自己的方法区、自己的变量。
jvm在启动的时，首先有一个主线程，负责程序的执行，调用的是main函数。主线程执行的代码都在main方法中。

当产生垃圾时，收垃圾的动作，是不需要主线程来完成，因为这样，会出现主线程中的代码执行会停止，会去运行垃圾回收器代码，效率较低，所以由单独一个线程来负责垃圾回收。（异常也是并行运行）

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随机性的原理：因为cpu的快速切换造成，哪个线程获取到了cpu的执行权，哪个线程就执行。

2. 关于运行线程代码，要知道的是：

• 返回当前线程的名称：Thread.currentThread().getName()
• 线程的名称是由：Thread-编号定义的。编号从0开始。(当然可以自己去命名)

• 线程要运行的代码都统一存放在了run方法中。

• 线程要运行必须要通过类中指定的方法开启。start方法。

3.线程状态：

它要经过新建(New)、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)5种状态。尤其是当线程启动以后，它不可能一直"霸占"着CPU独自运行，所以CPU需要在多条线程之间切换，于是线程状态也会多次在运行、阻塞之间切换

1. 新建状态，当程序使用new关键字创建了一个线程之后，该线程就处于新建状态，此时仅由JVM为其分配内存，并初始化其成员变量的值

2. 就绪状态，当线程对象调用了start()方法之后，该线程处于就绪状态。Java虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器，等待调度运行，

• notify 是随机唤醒。 notify全部释放

3. 运行状态，如果处于就绪状态的线程获得了CPU，开始执行run()方法的线程执行体，则该线程处于运行状态

4. 阻塞状态，当处于运行状态的线程失去所占用资源之后，便进入阻塞状态，有wait , sleep可以变成阻塞

• wait 不会被被唤醒后是不会释放锁， sleep会释放锁

5. 在线程的生命周期当中，线程的各种状态的转换过程!
   

创建线程的第二种方式：实现一个接口Runnable

1，定义类实现Runnable接口。
2，覆盖接口中的run方法（用于封装线程要运行的代码）。
3，通过Thread类创建线程对象；
4，将实现了Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类中的构造函数。
为什么要传递呢？因为要让线程对象明确要运行的run方法所属的对象。
5，调用Thread对象的start方法。开启线程，并运行Runnable接口子类中的run方法

为什么要有Runnable接口的出现？

1：通过继承Thread类的方式，可以完成多线程的建立。但是这种方式有一个局限性，如果一个类已经有了自己的父类，就不可以继承Thread类，因为java单继承的局限性。
　　可是该类中的还有部分代码需要被多个线程同时执行。这时怎么办呢？
　　只有对该类进行额外的功能扩展，java就提供了一个接口Runnable。这个接口中定义了run方法，其实run方法的定义就是为了存储多线程要运行的代码。
　　所以，通常创建线程都用第二种方式。
因为实现Runnable接口可以避免单继承的局限性。

2：其实是将不同类中需要被多线程执行的代码进行抽取。将多线程要运行的代码的位置单独定义到接口中。为其他类进行功能扩展提供了前提。
　　所以Thread类在描述线程时，内部定义的run方法，也来自于Runnable接口。
实现Runnable接口可以避免单继承的局限性。而且，继承Thread，是可以对Thread类中的方法，进行子类复写的。但是不需要做这个复写动作的话，只为定义线程代码存放位置，实现Runnable接口更方便一些。所以Runnable接口将线程要执行的任务封装成了对象。

wait(),notify(),notifyAll()用来操作线程为什么定义在Object类中,sleep 存在thread中？

这些方法存在于同步中；
使用这些方法必须标识同步所属的锁；
锁可以是任意对象，所以任意对象调用方法一定定义在Object类中。
而sleep休眠是需要设定固定时间而不是通过锁的方式。

new Thread(new Runnable(){  //匿名
public void run(){
System.out.println("runnable run");
}
})
{
public void run(){
System.out.println("subthread run");
}
}.start();  //结果：subthread run

Try {
Thread.sleep(10);
}catch(InterruptedException e){}// 当刻意让线程稍微停一下，模拟cpu切换情况

4. 多线程的安全问题：
   多线程环境下， 数据资源的争抢。
5. 原因： 在某个时刻多条语句被一个线程执行的时候， 还没执行完， 就被其他的线程执行了。
6. 解决方案： 同步代码块：

synchronized(对象){
	需要被同步的代码
}

同步

好处：解决了线程安全的问题
弊端：相对降低了性能， 因为判断锁需要消耗资源， 产生了死锁。

2. 定义同步是有前提的：

3. 必须是有两个以上的线程， 才需要同步

4. 多个线程必须保证使用的是同一把锁

5. 同步的第二种表现形式： 将同步关键字定义再函数上面， 让函数具备了同步性

6. 同步函数用的是个锁， 函数都有自己所属的对象this， 所以同步函数所使用的锁就是本对象锁。

7. 同步函数被static修饰的时候， 这个时候锁就是所属的类，也可以说是字节码文件对象， 也就是类名.class

8. 同步代码块和同步函数的区别: 同步代码块使用的锁可以是任何对象

9. 同步函数使用的锁是this， 静态同步函数的锁是字节码文件对象。再一个类中只有一个同步， 可以使用同步函数

延迟加载的单例模式：

class Single{
private static Single s = null;
private Single(){}
public static Single getInstance(){ //锁是谁？字节码文件对象；
if(s == null){
synchronized(Single.class){
if(s == null)
s = new Single();
}
}
return s;
}
}

1. 同步死锁：将同步进行嵌套的时候就可以看见同步死锁
2. 线程间的通信：思路：多个线程按照序列操作同一个资源，仓储模式

• 将资源封装成对象
• 将线程执行的任务（run）方法也封装成了对象

3. 等待唤醒机制：

• wait：将线程对象存储到线程池
• notify：到线程池唤醒对象
• notifyall： 唤醒线程池中所有的纤层
  注意点：

• 这些方法都需要定义再同步中， 因为要标识所属的锁。
• 者三个方法都定义再Object类中，因为三个方法都需要定义同步内，并标识同步锁， 而同步锁可以定义为任何对象， 所以这个对象最好的选择就是object

wait和sleep区别：

wait可以指定时间也可以不指定时间，会释放执行权
sleep必须指定时间，不会释放执行权

线程停止：

1.通过定义循环的结束标记
2. 通过interrupt中断线程

关于优先级的问题：

1. 设置优先级， 只会再大体上进行控制，就是说数量达到一定的程度的时候才可以。
2. 而要真正的实现只有通过join和interrupt才可以终端线程， 而不是通过yield让步和设置优先级
3. setDamon设置，将该线程标记为守护线程， 或者是用户线程
4. toString可以返回线程的许多信息。 setProprity，getProprity.

Lock接口:

同步是隐示的锁操作，而Lock对象是显示的锁操作

< java.util.concurrent.locks > Condition接口：await()、signal()、signalAll()；
--------------------------------------------------------
class BoundedBuffer {
   final Lock lock = new ReentrantLock();
   final Condition notFull  = lock.newCondition();
   final Condition notEmpty = lock.newCondition();
   final Object[] items = new Object[100];
   int putptr, takeptr, count;
   public void put(Object x) throws InterruptedException {
     lock.lock();
     try {
       while (count == items.length)
         notFull.await();
       items[putptr] = x;
       if (++putptr == items.length) putptr = 0;
       ++count;
       notEmpty.signal();
     }
finally {
       lock.unlock();
     }
   }
   public Object take() throws InterruptedException {
     lock.lock();
     try {
       while (count == 0)
         notEmpty.await();
       Object x = items[takeptr];
       if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;
       --count;
       notFull.signal();
       return x;
     }
finally {
       lock.unlock();
     }
   }
}

API：

（Application Programming Interface,应用程序编程接口）就是让别人通过访问封装好的类， 而不用去理解底层直接调用即可。