虽然感觉平时也没有用到多线程，大多数都是单线程走到底，但是感觉多线程还是很重要的，所以整理一些笔记

进程和线程

进程：是正在运行的程序
是系统进行资源分配和调用的独立单位
每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
单线程：一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序
多线程：一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程程序

创建线程

创建线程有两种方法，
实现多线程方式一：继承Thread类
实现多线程方式二：实现Runnable接口
但是一般都会选择实现Runnable接口，相比继承Thread类，实现Runnable接口的好处

避免了Java单继承的局限性
适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况，把线程和程序的代码、数据有效分离，较好的体现了面向对象的设计思想

继承Thread类

实现步骤

定义一个类MyThread继承Thread类
在MyThread类中重写run()方法
创建MyThread类的对象
启动线程

public class Mythread extends Thread{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
       for(int i=0;i<100;i++)
       {
    
    
           System.out.println(i);
       }
    }
}

public class threadtest
{
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
         Mythread t1 = new Mythread();
         Mythread t2=new Mythread();
        //void start() 导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法
         t1.start();
         t2.start();
    }
}

实现Runnable接口

实现步骤

定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
在MyRunnable类中重写run()方法
创建MyRunnable类的对象
创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
启动线程

public class Mythread implements Runnable{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
       for(int i=0;i<100;i++)
       {
    
    
           System.out.println(i);
       }
    }
}

public class threadtest
{
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
         Mythread mythread = new Mythread();

         Thread t1=new Thread(mythread);
        Thread t2=new Thread(mythread);

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

线程中方法

方法名	说明
void run()	在线程开启后，此方法将被调用执行
void start()	使此线程开始执行，Java虚拟机会调用run方法()

为什么要重写run()方法？

因为run()是用来封装被线程执行的代码

run()方法和start()方法的区别？

run()：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用
start()：启动线程；然后由JVM调用此线程的run()方法

设置和获取线程名称

方法名	说明
void setName(String name)	将此线程的名称更改为等于参数name
String getName()	返回此线程的名称
static Thread currentThread()	返回对当前正在执行的线程对象的引用

Thread currentThread()是静态方法可以直接调用

除了用setName(String name) 设置线程名称还可以直接创建的时候就给名字Thread(String name)

public class Mythread extends Thread{
    
    
    public Mythread()
    {
    
    

    }

    public Mythread(String name) {
    
    
        super(name);
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
       for(int i=0;i<100;i++)
       {
    
    
           System.out.println(getName()+" : "+i);
       }
    }
}

public class threadtest
{
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
//        Mythread t1 = new Mythread();
//        Mythread t2=new Mythread();
        //void setName(String name)：将此线程的名称更改为等于参数 name
//        t1.setName("dyk");
//        t2.setName("cb");
        Mythread t1 = new Mythread("dyk");
        Mythread t2=new Mythread("lfw");
        //void start() 导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法
        t1.start();
        t2.start();
        //static Thread currentThread() 返回对当前正在执行的线程对象的引用

        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

注意如果要在创建时就起名字必须手动给出带参构造方法

如果是实现Runnable

Thread构造方法

方法名	说明
Thread(Runnable target)	分配一个新的Thread对象
Thread(Runnable target, String name)	分配一个新的Thread对象

public class Mythread implements Runnable{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        for(int i=0;i<100;i++)
        {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+i);
        }
    }
}

public class threadtest
{
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Mythread mythread = new Mythread();

        Thread t1=new Thread(mythread,"dyk");
        Thread t2=new Thread(mythread,"lfw");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

注意因为实现Runnable没有继承thread类所以不能直接使用getName方法，所以要调用currentThread()这个静态方法，再调用getName

线程优先级

线程调度

两种调度方式
分时调度模型：所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间片

抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些

Java使用的是抢占式调度模型

随机性
假如计算机只有一个 CPU，那么 CPU 在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到CPU时间片，也就是使用权，才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性，因为谁抢到CPU的使用权是不一定的

注意优先级高的不一定优先执行，只是抢到cpu资源的可能性大一些，也就是优先级低的也有可能在优先级高的前面执行

java里面优先级的范围是1到10，默认的优先级是5

优先级相关方法

方法名	说明
final int getPriority()	返回此线程的优先级
final void setPriority(intnewPriority)	更改此线程的优先级线程默认优先级是5；线程优级的范围是：1-10

public class threadtest
{
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Mythread mythread = new Mythread();

        Thread t1=new Thread(mythread,"dyk");
        Thread t2=new Thread(mythread,"lfw");

        System.out.println(t1.getPriority()); //5
        System.out.println(t2.getPriority());//5
        //public final void setPriority(int newPriority)：更改此线程的优先级
        // tp1.setPriority(10000); //IllegalArgumentException

        //设置正确的优先级
        t1.setPriority(10);
        t2.setPriority(1);

        System.out.println(t1.getPriority()); //10
        System.out.println(t2.getPriority()); //1

        t1.start();
        t2.start();

        System.out.println(Thread.MAX_PRIORITY); //10
        System.out.println(Thread.MIN_PRIORITY); //1
        System.out.println(Thread.NORM_PRIORITY); //5
    }
}

线程控制

方法名	说明
static void sleep(longmillis)	使当前正在执行的线程停留（暂停执行）指定的毫秒数
void join()	等待这个线程死亡，其他线程才能执行
void setDaemon(booleanon)	将此线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线时，Java虚拟机将退出

sleep方法

public class Mythread implements Runnable{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        for(int i=0;i<100;i++)
        {
    
    
            try {
    
    
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+i);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

注意单位是毫秒而不是秒

join 方法

join方法可以用这个形象的例子来理解，例如我现在有三个线程，名字分别为康熙，八阿哥，和四阿哥，他们3争夺皇位，但是康熙是他们爸爸啊，所以，只有康熙驾崩了，八阿哥和四阿哥才能争夺皇位，所以就给康熙添加join方法，只有等康熙这个线程结束了，八阿哥和四阿哥这两个线程才会开始

public class Mythread implements Runnable{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            
        }
    }
}


public class threadtest
{
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Mythread mythread = new Mythread();

        Thread t1=new Thread(mythread,"康熙");
        Thread t2=new Thread(mythread,"四阿哥");
        Thread t3=new Thread(mythread,"八阿哥");
        t1.start();
        try {
    
    
            t1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }

        t2.start();
        t3.start();

    }
}

注意join方法只有，先start启动后在添加才有效果

setDaemon方法

关于这个方法也举一个形象的例子，这里有三个线程，刘备(主线程)，关羽，张飞，把关羽和张飞设置为守护线程，当刘备死了，也就是主进程结束了，那么关羽和张飞也会马上死亡，因为当年他们桃园三结义的时候，说了不求同年同月同日生，但求同年同月同日死。

public class Mythread implements Runnable{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

        }
    }
}


public class threadtest
{
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Mythread mythread = new Mythread();

        Thread t1=new Thread(mythread,"关羽");
        Thread t2=new Thread(mythread,"张飞");

        //设置主线程为刘备
        Thread.currentThread().setName("刘备");

        //设置守护线程
        t1.setDaemon(true);
        t2.setDaemon(true);
  		
  		t1.start();
  		t2.start();

        for(int i=0; i<10; i++) {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
        }


    }
}

线程的生命周期

在这里插入图片描述

线程同步

买票的例子

public class sellticks implements Runnable{
    
    
    private  static int tickets=100;
    @Override
    public void run() {
    
    
        while (true){
    
    

            if(tickets>0){
    
    
                try {
    
    
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+tickets+"张票");
                    tickets--;
                } catch (InterruptedException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }
}



public class sellsticks_test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

         sellticks st = new sellticks();

         Thread th1 = new Thread(st,"窗口一");
         Thread th2 = new Thread(st,"窗口二");
         Thread th3 = new Thread(st,"窗口三");

         th1.start();
         th2.start();
         th3.start();
    }
}

卖票出现了问题
相同的票出现了多次
出现了负数的票

问题产生原因
线程执行的随机性导致的

同步代码块解决数据安全问题

安全问题出现的条件

是多线程环境
有共享数据
有多条语句操作共享数据

把多条语句操作共享数据的代码给锁起来，让任意时刻只能有一个线程执行即可
Java提供了同步代码块的方式来解决

同步代码块格式：

synchronized(任意对象) {
    
    
多条语句操作共享数据的代码
}

synchronized(任意对象)：就相当于给代码加锁了，任意对象就可以看成是一把锁

同步的好处和弊端

好处：解决了多线程的数据安全问题
弊端：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率

public class sellticks implements Runnable{
    
    
    private  static int tickets=100;
    private Object obj=new Object();
    @Override
    public void run() {
    
    
        while (true){
    
    
         synchronized (obj){
    
    
             if(tickets>0){
    
    
                 try {
    
    
                     Thread.sleep(200);
                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+tickets+"张票");
                     tickets--;
                 } catch (InterruptedException e) {
    
    
                     e.printStackTrace();
                 }

             }

         }

        }
    }
}


public class sellsticks_test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

         sellticks st = new sellticks();

         Thread th1 = new Thread(st,"窗口一");
         Thread th2 = new Thread(st,"窗口二");
         Thread th3 = new Thread(st,"窗口三");

         th1.start();
         th2.start();
         th3.start();
    }
}

同步方法解决数据安全问题

同步方法的格式
同步方法：就是把synchronized关键字加到方法上

修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) {
    
    
方法体；
}

同步方法的锁对象是什么呢?
this

静态同步方法
同步静态方法：就是把synchronized关键字加到静态方法上

修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) {
    
    
方法体；
}

同步静态方法的锁对象是什么呢?
类名.class

public class SellTicket implements Runnable {
    
    
    private static int tickets = 100;

    private int x = 0;
    @Override
    public void run() {
    
    
        while (true) {
    
    
            sellTicket()；
        }
    }
// 同步方法
// private synchronized void sellTicket() {
    
    
// if (tickets > 0) {
    
    
// try {
    
    
// Thread.sleep(100);
// } catch (InterruptedException e) {
    
    
// e.printStackTrace();
// }
// System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" +
    tickets + "张票");
    // tickets--;
// }
// }
// 静态同步方法
    private static synchronized void sellTicket() {
    
    
        if (tickets > 0) {
    
    
            try {
    
    
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" +
                    tickets + "张票");
            tickets--;
        }
    }
}
public class SellTicketDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        SellTicket st = new SellTicket();
        Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

线程安全的类

StringBuffer
线程安全，可变的字符序列
从版本JDK 5开始，被StringBuilder 替代。通常应该使用StringBuilder类，因为它支持所有相同的操作，但它更快，因为它不执行同步

Vector
从Java 2平台v1.2开始，该类改进了List接口，使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同， Vector被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用ArrayList代替Vector

Hashtable
该类实现了一个哈希表，它将键映射到值。任何非null对象都可以用作键或者值从Java 2平台v1.2开始，该类进行了改进，实现了Map接口，使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同， Hashtable被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用HashMap代替Hashtable

其中vector和hashtable也不怎么用了可以用collections里面的方法获得同步的集合

方法名	说明
synchronizedList(List list)	返回由指定列表支持的同步（线程安全）列表
synchronizedMap(Map<K,V> m)	返回由指定map支持的同步（线程安全）映射。
synchronizedSet(Set s)	返回由指定集合支持的同步（线程安全）集。

Lock锁

虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题，但是我们并没有直接看到在哪里加上了锁，在哪里释放了
锁，为了更清晰的表达如何加锁和释放锁，JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock
Lock是接口不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化

ReentrantLock构造方法

方法名	说明
ReentrantLock()	创建一个ReentrantLock的实例

加锁解锁方法

方法名	说明
void lock()	获得锁
void unlock()	释放锁

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class sellticks implements Runnable{
    
    
    private  static int tickets=100;
   private Lock lock=new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
    
    
        while (true){
    
    
         try {
    
    
             lock.lock();
             if(tickets>0) {
    
    

                 Thread.sleep(200);
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                 tickets--;
             }
                 } catch (InterruptedException e) {
    
    
                     e.printStackTrace();
                 }
               finally {
    
    

               lock.unlock();
         }



         }

        }

}


public class sellsticks_test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

         sellticks st = new sellticks();

         Thread th1 = new Thread(st,"窗口一");
         Thread th2 = new Thread(st,"窗口二");
         Thread th3 = new Thread(st,"窗口三");

         th1.start();
         th2.start();
         th3.start();
    }
}

Object类的等待和唤醒方法

方法名	说明
void wait()	导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyAll()方法
void notify()	唤醒正在等待对象监视器的单个线程
void notifyAll()	唤醒正在等待对象监视器的所有线程

java复习笔记--多线程

java多线程