java学习之路17多线程

1.多线程

线程是程序执行流的最小单元。是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点儿在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。就绪状态是指线程具备运行的所有条件，逻辑上可以运行，在等待处理机；运行状态是指线程占有处理机正在运行；阻塞状态是指线程在等待一个事件（如某个信号量），逻辑上不可执行。每一个程序都至少有一个线程，若程序只有一个线程，那就是程序本身。
多线程的意义就在于使得一个应用程序有多条执行路径，从而提高进程（程序）的执行效率。

2.JAVA中的多线程

2.1概述实现

JAVA实现多线程的方法有三种： 1）继承Thread实现多线程。2）通过实现Runnable接口方式实现多线程。3）使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。这三种方法的具体实现，在此先不一一赘述，网上有很多有关的博客，不明白的朋友可以去看看。

JAVA程序的运行原理便是命令去启动JVM，JVM会启动一个进程，该进程会启动一个主线程。然而JVM的启动必然也是多线程的，一般情况下，它最低有两个线程启动了：主线程和垃圾回收线程。

2.2线程生命周期

1）新建 2）就绪 3）运行 4）阻塞 5）死亡

2.3线程的优先级

线程的调度有两种方式：1）分时调度。2）抢占式调度。JAVA采用的是后者，默认情况下，线程去抢占资源（CPU执行权）。我们可以通过setPriority方法，设置线程的优先级，默认是5，范围为1-10。但是一般情况下，光是设置线程的优先级，不能使得线程有序且高效执行，所以我们还需要学习更多的方法与原理机制。

2.4线程的控制（常见方法）

1）休眠线程 2）加入线程 3）礼让线程 4）后台线程 5）终止线程

2.5多线程的安全问题

在多线程的环境下，大多时候都是会共享数据，存在多条语句操作共享数据，这样很多时候会出现脏数据。所以为了解决线程的安全的问题，我们可以通过synchronized同步锁对象达到我们的目的。

1）同步代码块

synchronized(对象)

{

需要被同步的代码块

}

2）同步方法

把同步加在方法上，这里的锁对象是this。

3）静态同步方法

把同步加在方法上。这里的锁是当前类的字节码文件。

PS：JDK5以后的针对线程的锁定操作和释放操作： Lock锁。

3.多线程写一个文件

如何实现多线程同时或读或写一个文件呢？我们都知道，一个文件在同一时间只能被一个线程读（写），如果要两个线程同时写一个文件，如何有效有序的分配这个临界资源呢？

下面我将通过一个例子，阐述我的解决方法 -——沉睡唤醒机制。

需求：两个线程写一个TXT文件，线程1：I love you 线程2：so do I 。保证线程1、2有序执行，一句I love you，对应一句so do I。

第一步，先创建WRFile类。这一步是关键的。

package cn.Thread.love;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
public class WRFile {
//String str;
boolean flag;
public WRFile()
{
}
public synchronized void read1()
{
if(this.flag)
{
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
RandomAccessFile ra = null;
try {
ra = new RandomAccessFile("love.txt", "rw");
ra.seek(ra.length());
ra.writeBytes("I love you");
ra.writeBytes("\r\n");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
finally {
try {
ra.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//修改标记唤醒线程
this.flag = true;
this.notify();
}
public synchronized void read2()
{
if(!this.flag)
{
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
RandomAccessFile ra = null;
try {
ra = new RandomAccessFile("love.txt", "rw");
ra.seek(ra.length());
ra.writeBytes("so do I");
ra.writeBytes("\r\n");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
finally {
try {
ra.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//修改标记唤醒线程
this.flag = false;
this.notify();
}
}

第二步，创建我们的两个线程类，第一个FirstThread。

package cn.Thread.love;
public class FirstThread implements Runnable {
private WRFile wr = new WRFile();
public FirstThread(WRFile wr) {
this.wr = wr;
}
@Override
public void run() {
while(true)
{
wr.read1();
}
}
}

第二个SecondThread

package cn.Thread.love;
public class SecondThrad implements Runnable{
private WRFile wr = new WRFile();
public SecondThrad(WRFile wr) {
this.wr = wr;
}
@Override
public void run() {
while(true)
{
wr.read2();
}
}
}

第三步，main方法启动线程

package cn.Thread.love;
public class LoveDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建数据对象
WRFile wr = new WRFile();
//设置和获取类
FirstThread ft = new FirstThread(wr);
SecondThrad st = new SecondThrad(wr);
//线程类
Thread th1 = new Thread(ft);
Thread th2 = new Thread(st);
//启动线程
th1.start();
th2.start();
}
}