一、多线程
1.概述
多线程（multithreading），是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。
就是在单个程序中同时运行多个线程来完成不同的工作。
2.并发与并行
并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。
并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。
3.程序、进程与多线程
1）程序
Java源程序和字节码文件被称为“程序” (Program)，是一个静态的概念。
2） 进程
是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间，一个应用程序可以同时运行多个进程；进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。
3）线程
线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。
二、创建线程类
1.继承Thread类
Java使用java.lang.Thread类代表线程，所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。
Java中通过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下：
定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体
创建Thread子类的实例，即创建了线程对象
调用线程对象的start()方法来启动该线程
自定义线程类：
public class MyThread extends Thread {
//定义指定线程名称的构造方法
public MyThread(String name) {
//调用父类的String参数的构造方法，指定线程的名称
super(name);
}
/**
* 重写run方法，完成该线程执行的逻辑
*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);
}
}
}
测试类：
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建自定义线程对象
MyThread mt = new MyThread("新的线程！");
//开启新线程
mt.start();
//在主方法中执行for循环
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("main线程！"+i);
}
}
}
1）Thread类介绍
构造方法：
public Thread():分配一个新的线程对象。
public Thread(String name):分配一个指定名字的新的线程对象。
public Thread(Runnable target):分配一个带有指定目标新的线程对象。
public Thread(Runnable target,String name):分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字。
常用方法：
public String getName():获取当前线程名称。
public void start():导致此线程开始执行;Java虚拟机调用此线程的run方法。
public void run():此线程要执行的任务在此处定义代码。
public static void sleep(long millis):使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停（暂时停止执行）。
public static Thread currentThread():返回对当前正在执行的线程对象的引用
2.实现Runnable接口
采用java.lang.Runnable也是非常常见的一种，我们只需要重写run方法即可。
步骤如下：
定义Runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
调用线程对象的start()方法来启动线程。
自定义线程类：
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run(){
for(inti=0;i<20;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+""+i);
}
}
}
测试类：
public class Demo{
public static void main(String[]args){
//创建自定义类对象线程任务对象
MyRunnable mr = new MyRunnable();
//创建线程对象
Thread t = new Thread(mr,"小强");
t.start();
for(inti=0;i<20;i++){
System.out.println("旺财"+i);
}
}
}
3.Thread和Runnable的区别
实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势：
适合多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源。
可以避免java中的单继承的局限性。
增加程序的健壮性，实现解耦操作，代码可以被多个线程共享，代码和线程独立。
线程池只能放入实现Runable或Callable类线程，不能直接放入继承Thread的类。
4.用Lambda表达式创建多线程
/**
* 用Lambda表达式来创建多线程
*/
public class Thread004Lambda {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(()->{
System.out.println("我是一个线程对象");
});
t.start();//启动线程
System.out.println("我是主线程");
}
}
三、线程状态
1.线程的五种状态
新生状态: new
就绪状态: runnable
运行状态: running
阻塞状态: blocked
执行完毕: dead
死亡状态是线程生命周期中的最后一个阶段。线程死亡的原因有两个。一个是正常运行的线程完成了它的全部工作；另一个是线程被强制性地终止，如通过执行stop或destroy方法来终止一个线程。
2.终止线程
不要调用 stop destory 方法 ,太暴力，一盆冷水让其停止。
自定义类：
/**
*
* 终止线程的套路
* 1、加入标识
* 2、线程体的执行需要依赖标识
* 3、对外提供一个可以修改标识的方法
* 4、外部适当的时机调用方法修改标识
*/
class MyThread03 implements Runnable{
private boolean flag = true;
@Override
public void run() {
int i = 0;
while (true){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("在和小美聊天，在说第"+(i++)+"句话");
if(!flag){
break;
}
}
}
public void stopThread(){
flag = false;
}
}
测试类：
public class Thread005 {
public static void main(String[] args) throws Exception{
MyThread03 mt = new MyThread03();
Thread t = new Thread(mt);
t.start();//开启线程
Thread.sleep(2000);
mt.stopThread();
}
}
3.阻塞状态（sleep/yield/join方法）
sleep方法：Sleep时别的线程也不可以访问锁定对象。
yield方法: 让出CPU的使用权，从运行态直接进入就绪态。让CPU重新挑选哪一个线程进入运行状态。
join方法: 等待当前线程死亡，当某个线程等待另一个线程执行结束后，才继续执行时，使用另一个线程的join方法。使调用该方法的线程在此之前执行完毕，也就是等待调用该方法的线程执行完毕后再往下继续执行
4.线程基本信息
一个线程的默认优先级是5
Thread.MIN_PRIORITY = 1
Thread.MAX_PRIORITY = 10
Thread.NORM_PRIORITY = 5
注意：优先级低只是意味着获得调度的概率低。并不是绝对先调用优先级高后调用优先级低的线程。
自定义类：
class FatherThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("爸爸想抽烟，发现烟抽完了");
System.out.println("爸爸让儿子去买包红塔山");
Thread son = new Thread(new SonThread());
son.start(); // 启动新的线程
System.out.println("爸爸等儿子买烟回来");
try {
son.join(); // 一直傻傻地等
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("可以抽烟了");
}
}
class SonThread implements Runnable {
public void run() {
System.out.println("儿子出门去买烟");
System.out.println("儿子买烟需要10分钟");
try {
for (int i = 1; i <=10;i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第" + i + "分钟");
Thread.sleep(10);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 儿子买烟回来了");
}
}
测试类：
public class Demo008Thread {
public static void main(String[] args)throws Exception {
Thread t1 = new Thread(new SonThread(),"t1");
Thread t2 = new Thread(new SonThread(),"t2");
// int p = t1.getPriority();获取优先级
t1.setPriority(10);//设置线程优先级
t2.setPriority(1);
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(1000);
//System.out.println(t.isAlive()); // 查看线程是否还活着
}
}
四、线程安全
1.线程同步
当我们使用多个线程访问同一资源的时候，且多个线程中对资源有写的操作，就容易出现线程安全问题。
要解决上述多线程并发访问一个资源的安全性问题:也就是解决重复票与不存在票问题，Java中提供了同步机制(synchronized)来解决。
2.同步代码块
同步代码块：synchronized关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。
格式：
synchronized(同步锁){
需要同步操作的代码
}
同步锁：
对象的同步锁只是一个概念,可以想象为在对象上标记了一个锁.
锁对象可以是任意类型。
多个线程对象要使用同一把锁。
3.同步方法
同步方法:使用synchronized修饰的方法,就叫做同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着。
格式：
public synchronized void method(){
可能会产生线程安全问题的代码
}
1
2
同步锁是谁?
对于非static方法,同步锁就是this。
对于static方法,我们使用当前方法所在类的字节码对象(类名.class)。
综合案例：
/**
* 账户类
*/
class Account {
String aname; // 账户名
int money; // 账户余额
public Account(String aname, int money) {
this.aname = aname;
this.money = money;
}
}
class Drawing implements Runnable{
Account account = null;
int money = 0; // 准备取钱的金额
int acturalMoney = 0; // 实际取走的钱
public Drawing(Account account, int money) {
this.account = account;
this.money = money;
}
@Override
public void run() {
synchronized (account){//同步代码块
// 如果余额不够， 取不了钱
if (account.money < money) {
System.out.println(" 余额不足， 没去走钱");
return;
}
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
account.money -= money; // 取了钱，余额变少
acturalMoney = money; // 取出来的钱
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取了 " + acturalMoney + " 还剩 " + account.money);
}
}
}
测试类：
/**
* 两个人操作同一个账户
*/
public class Demo010Thread {
public static void main(String[] args) throws Exception{
// 开户
Account account = new Account("高富帅",100);
System.out.println(account.money);
Drawing d = new Drawing(account,90);
// 你去取钱
Thread t = new Thread(d,"你" );
Thread t1 = new Thread(d,"女朋友" );
t.start();
t1.start();
Thread.sleep(1500);
System.out.println(account.money);
}
}
4.死锁及解决方案
1）死锁的概念
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
如何解决死锁问题：
往往是程序逻辑的问题。需要修改程序逻辑。
尽量不要同时持有两个对象锁。