Java笔记--多线程【第十三章】

13.1 线程概述
# 概述
- 多线程使程序可以同时存在多个执行片段，根据不同的条件和环境同步或异步工作
- 线程与进程的实现原理类似，但服务对象不同
进程代表操作系统平台中运行的一个程序，而一个程序中将包含多个进程
# 进程
- 一个包含自身执行地址的程序
- 多任务操作系统中，把CPU时间分配给每一个程序
- CPU利用不同时间片段交替执行进程完成伪同时进行
# 线程
- 进程内部的多任务操作 [线程]
- 进程内部的任务称为线程，线程是进程中的实体
- 线程必须拥有父进程
- 系统资源：系统不为线程单独分配资源，线程之间共享进程的系统资源
共享内存地址空间，即访问相同变量和对象

13.2 线程创建
# 概述
- 线程也是一种对象
- 只有实现Runnable接口或继承Thread类的对象才能成为接口

# Thread 类
· 主要方法：start()、interrupt()、join()、run()
- start() 启动线程
- run() 线程的主体方法 [需覆写]
· 常用构造方法
- Thread thread = new Thread();
- Thread thread = new Thread(Runnable simple);
- Thread thread = new Thread("ThreadName");
- Thread thread = new Thread(Runnable simple, String name);
· 代码 -- 继承Thread类【继承java.lang.Thread类】

    public class SimpleThread extends Thread{
        public SimpleThread(String name){
            setName(name);
        }
        //覆写run()实现用户所需要的功能
        public void run(){ 
            int i = 0;
            while(i++ < 5){
                try{
                    System.out.println(getName() + " 执行步骤 : " + i);
                    Thread.sleep(1000);//休眠1秒
                }catch(Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        //实例化自定义的Thread类，使用start()方法启动线程
        public static void main(String[] args){
            SimpleThread thread1 = new SimpleThread("线程1");
            SimpleThread thread2 = new SimpleThread("线程2");
            
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    }

# Runnable 接口
· 概念
- 实现该接口就可以成为线程 [Thread类因为实现了Runnable接口所以具有线程接口]
- Runnable 接口只有一个run()方法必须覆写
· 代码 -- 接口实现

  public class SimpleRunnable implements Runnable{
      public void run(){
          int i = 15;
          while(i-- >= 1){
              try{
                    System.out.println(getName() + " 执行步骤 : " + i);
                    Thread.sleep(1000);//休眠1秒
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
          }
      }

      public static void mian(String[] args){
          Thread thread1 = new Thread(new SimpleRunnable(), "线程1");
          thread1.start();
      }
  }

13.3 线程的生命周期
# 线程状态：创建、可执行、非可执行、消亡
# 创建
- 实例化一个thread对象并执行start()方法之后，线程进入 “可执行”状态，开始执行
- 同一时间点只有一个线程在执行，转换速度快，看起来像同时执行一样
# 可执行
- 线程启动start()方法以后，进入可执行状态，执行用户覆写的run()方法
- 线程进入“可执行”状态，说明加入此应用执行安排的队列中，并不是一直执行到run()结束
- 何时给与线程执行权，由Java虚拟机和线程的优先级决定
- 可执行状态：执行完毕或者在等待执行权队列中
# 非可执行
- 使线程离开可执行状态下的等待队列时，进入“非可执行”状态
- 使用 Thread类中的 wait()、slepp()方法进入“非可执行”状态
- “非可执行”状态，CPU不分配时间片给这个线程
- 回到“可执行状态”：notify() interrupt()
# 消亡
- run()方法执行完毕，线程自动消亡

13.4 线程的优先级
# 优先级范围：1~10 [默认值为5]
           - 可以使用Thread类的setPriority()方法来设定[设定值必为1~10]
# 执行原则：优先级高的线程被优先执行，执行完毕以后才是优先级低的线程执行
           优先权相同，轮流执行
# Time slicing
- 支持：系统为每个线程分配一小段CPU时间，时间一到换到下一线程 [大部分操作系统系统]
- 不支持：每个系统执行完毕以后，才执行下一线程
           礼让线程 Thread类 yield()方法

13.5 线程的控制
# 控制方式：启动、挂起、状态检查、正确结束线程【合理安排线程执行顺序】

# 启动
- 调用线程start()方法，start()方法告诉系统该线程准备就绪，可以启动run()方法之后返回
接着继续执行start()方法下面的语句，此时run()方法可能还在继续。

# 挂起
· 概念：是线程进入“非可执行”状态，此状态下，CPU不分配时间段
在线程挂起后，可以通过重新唤醒线程使之恢复运行
· 挂起方法
- 调用sleep()方法，使线程进入休眠状态，规定休眠时间
- 调用join()方法，在线程A调用线程B的join()方法，那么线程A被挂起，直到线程B执行完毕
- 调用wait()方法，使线程挂起，直到线程得到了notify()和notifyAll()消息，进入可执行状态//通信
- 线程等待某个输入/输出完成
- suspend() resume()方法，强制挂起

# 检查状态
- isAlive()方法：测试线程是否处于活动状态，若线程已经启动且尚未终止，则为活动状态

# 结束线程
· 结束情况
- 自然消亡：一个线程从run()方法的结尾处返回，自然消亡且不能在被运行
- 强制死亡：调用Thread类中的stop()方法强制停止 //该方法已被舍弃

# 后台线程 [Deamon线程]
- 使用Thread类中的setDeamon()方法来设置一个线程为后台线程
- 必须在线程启动之前调用setDeamon()方法
- 所有非后台线程结束，那么后台线程也会终止
- 语法格式：thread.setDeamon(boolean on) // on 为true 则标记为后台线程
- 判断是否为后台线程：thread.isDeamon()

13.6 线程的同步
# 概述
- 为避免多线程共享资源时发生冲突，在线程使用资源时给该资源上锁 [同步机制]
- 共享资源：文件、输入/输出端口、打印机
- 同步形式：同步方法、同步代码块 [synchronized关键字]
# 同步方法
- 将访问资源的方法标记为synchronized，
在调用这个方法的线程执行完之前，其他调用该方法的线程被阻塞
- 声明
synchronized void sum(){...}
# 同步代码块
- 语法格式
synchronized (someobject){...}

# 产生死锁四条件 [必须同时满足]
- 互斥条件：资源不共享
- 请求与保持条件：线程等待资源
- 非剥夺条件：资源不可被强制剥夺
- 循环等待条件：A线程等待B，B线程等待A

Java笔记--多线程【第十三章】

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