Java：多线程基础

Java中的多线程

进程：一个程序的执行
线程：程序中某个任务的流程控制

简而言之，每个独立执行的任务就是一个进程
一个正在运行的软件至少有一个进程，一个进程至少包含一个线程
进程拥有各自独立的内存空间，相对独立，而线程间可以共享数据
线程相对进程更轻量级
线程间更易进行通讯，更易切换，多线程较多进程更容易管理

线程的分类

• 普通线程(非Daemon线程)
  在Java中，如果还有非Daemon线程，整个程序就不会结束
• Daemon线程(守护线程，后台线程)
  如果不存在Daemon线程，则后台线程自动终止
  ps：辣鸡回收线程是后台线程

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线程的创建

• 方法一 通继承Thread类来创建线程

class ThreadPractice extends Thread{
	@Override
	public void run(){
		......
		......
	};
}

Thread td = new Thread(){
	@Override
	public void run{
		method(something);
	}
	
	private void method(类型 变量名){
		.......
	}
	
};

• 方法二 通过向Thread()构造方法传递Runnable对象来创建线程

class ThreadPractice implements Runnable{
	public void run(){};
}

相对于Thread方式更推荐Runnable方式完成多线程操作
Thread限制了类的继承
Thread里必须使用static变量才可以共享，Runnable没有这个限制

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线程的控制

• 启动
  start();

• 暂停
  try{
    Thread.sleep(ms);
  }catch(InterruptedException e){ }

• 结束

  • Daemon线程在无非Daemon线程时自动结束
  • run执行完自动结束
  • 在线程的while(true)循环中使用标记变量退出

注意

• start方法自动以新开线程的形式调用run方法，若直接调用run方法，将不会新开线程而是串行执行
• 同一个线程多次start会报错，只执行第一次的start方法
• 多个线程启动，执行顺序是由系统决定的
• main函数的线程可能早于其他线程结束
• 当所有线程终止后，程序才终止

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线程安全

同时运行的线程需要共享数据，那么则需要考虑线程安全，考虑线程安全即是实现同步

如 两个线程都对一项数据进行操作，线程A取出该数据进行运算后还未更新该数据，而线程B又取出该数据一次，则某个线程的操作就被忽略了 要避免这一状况，就需要考虑线程安全

//线程不安全示例
public class ThreadSafe {

    private static int cnt;

    public static void main(String[] args) {
        final int NUM=500;
        Thread [] threads = new Thread[NUM];
        for (int i=0;i<NUM;i++){
            threads[i] = new Thread(){

                @Override
                public void run() {
                    int i = 0;
                    while(i++<1000)
                    cnt++;
                }
            };
        }

        for (Thread thread : threads){
            thread.start();
        }
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(cnt+"       "+ String.valueOf(cnt==NUM*1000));
    }

}

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使用synchroinzed修饰符使线程同步

在Java中，每个对象都对应于一个monitor，其中有一个成为 互斥锁(lock，muyex) 的标记，该标记用来保证任意时刻，只能有一个线程访问该对象

synchronized的用法

• 对代码片段：synchronized (对象) { }
• 对某个方法：synchronized 放在方法声明中，等价于synchronized（this），表明整个方法为同步方法

使用volatile关键字
Java的每个线程都有数据的缓存副本，存取在缓存中进行，不会立刻同步到内存中去
volatile修饰的变量一旦变化就立刻同步到内存，使得多个缓存副本保持一致

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wait( )、notify( )/notifyAll( )函数控制线程

• wait释放锁，使当前线程进入等待状态
• notify唤醒等待当前对象的线程，仅唤醒一个，若有多个选项，由操作系统决定
• notifyAll唤醒所有等待该对象的线程
• notify/notifyAll未释放锁，待synchronized临界区结束后锁才释放
• 被唤醒的线程一定先处于wait状态

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2018/8/11