java ——线程的基本语法

1.线程
1.1线程的概念
任务管理器可以有多个进程,每个进程运行的都是可执行程序,一个可执行程序就是一个软件,可执行程序的本质就是在计算机当中运行的一块代码
进程:可以看成是在计算机当中运行的一块代码
线程:可以看成是在计算机当中运行的一小块代码
1.2线程与进程的关系
1.一个进程中可以有多个线程,至少得有一个线程;
2.上面说一个进程可以狭隘的看成是一大段代码,那其实线程也是一段代码
3.线程是进程中的最小单位;
4.也可以把线程看成是一个轻量级的进程
注意常识 : 计算机安装一个软件,软件是由代码构成,当启动一个软件之后,代码被放入内存中,为什么会放入到内存中,因为内存的读写速度比较快,这时候CPU就开始处理内存当中的任务,也就是当前软件程序[ 代码 ]运行起来了。
1.3CPU处理任务
1.在单位时间时间片上只能执行一个线程
2.CPU看到内存中有很多的线程,CPU在单位时间片(时间片:很微小的时间单位)上高速切换线程执行
1.4多线程下载软件为什么快

1)两款软件运行,但是还是只有一个CPU在处理该任务
2)CPU处理任务最小单位是线程,CPU是通过资源分配的方式,在多个线程之间,以时间片(时间片:很微小的时间单位)为单位,高速切换内存中要执行的线程任务。
3)在同一个时间片上,只能处理一个线程
4)在CPU的眼中,只看到内存中有很多线程,大家都是平等的,获取到CPU处理的机会是均等的,CPU会平均分配资源给每一个线程
5)假设每个线程执行一分钟,快播软件占用CPU时间为三分钟,迅雷占用CPU处理任务的时间为1分钟,自然快播处理的任务会更多,下载的内容更多

1.5线程的作用
1.线程的作用:
①可以将代码中(软件)的某些独立的功能包装起来,单独作为任务交给CPU处理!
②将需做的某个功能封装成一个线程体,该线程可以独立的获得CPU分配的资源
从而实现多功能同时运行。

2.自定义第一个线程
2.1场景描述
1.发一个游戏(LOL),实现的功能一边玩游戏,一边播放背景音乐
2.2 实现流程分析
1.游戏的本质也是软件:该软件包含两项功能
①玩游戏,暂时使用一个打印语句来代替该功能的演示
②播放背景音乐,暂时也使用一个打印语句来代替该功能

2.3 代码实现
1.我们需要自己定义类继承Thread类,不但具有里面的东西,还具有Thread类的特性,自定义类也是一个线程类,然后覆写run方法,然后把我们的代码写在我们覆写的run方法里面,然后启动
2.根据上面的场景我们需要创建的类:
① 玩游戏的线程类
② 放音乐的线程类
③ 测试类:创建① ②的对象,然后调用start方法启动

3.代码清单:
public class PlayGameThread extends Thread{
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(“double kill…”);
}
}
}

public class MusicThread extends Thread{
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(“摩擦。。。摩擦…”);
}
}
}

public class Test {
public static void main(String[] args) {
PlayGameThread pgt = new PlayGameThread();
MusicThread mt = new MusicThread();

	pgt.start();
	mt.start();
}

}
2.4小结:创建启动线程的方式一(继承Thread类)
1、先明确我们需要把什么事情封装成一个线程对象(现有相应的代码)
2、自定义一个类 extends Thread
3、覆写run方法,在这里写1步中的代码
4、创建一个自定义类的对象 t
5、启动线程 t.start();
6、注意执行过程:本质是代码执行到一个位置之后,如果切换到另一个线程,在切换回来,那么会从刚才切换走的代码位置继续执行:产生线程安全问题的原因,就在此…

2.5 线程的注意事项
直接调用run方法和start的区别?
1.可以直接调用run方法,但是没有启动一个独立的线程;
2.只有调用start 才回启动一个独立的线程;
自己启动的线程和主线程有关系吗?
1.直接写一个最简单的hello word 程序,就有一个主线程
2.一个线程一旦启动就是独立的了,和创建启动它的环境没有直接的包含关系

3.多线程售票示例
3.1需求分析:多线程模拟多窗口售票
在这里插入图片描述
1.票,用什么来存放票:票池
可以使用一个变量来表示票池,当卖出一个张票,该变量就自减一次
int num = 50;
2.本质就是要创建启动线程(流程)
明确需要把什么事情封装成独立的线程对象
卖(一张)票的操作
怎么操作
判断是否有票,如果有票就卖一张
票总数减一
3.怎么实现:
自定义一个类 extends Thread类
实现功能自定义类覆写Thread类当中的run方法,实现伪代码功能
创建线程对象调用start方法启动线程

3.2代码实现
在这里插入图片描述
52张结果分析?
代码版本2: num使用static修饰
结果: 52张左右
原因: 多线程操作同一个数据导致的线程安全问题-----》单例模式中有一种(懒汉模式)也存在线程安全问题
简单分析:CPU执行线程任务:本质是代码执行到一个位置之后,如果切换到另一个线程,在切换回来,那么会从刚才切换走的代码位置继续执行‘
在这里插入图片描述
假设票池数据为50
线程对象tk1执行到代码位置③,并未执行sum–位置4,此时CPU切换线程执行,票池数据仍为50
tk1售出票号为50
线程对象tk2执行到代码位置②,并未执行sum–位置4,此时CPU切换线程执行,票池数据仍为50
tk2售出票号为50
此时:tk2执行到代码位置③;并未执行sum–位置4,切换线程
线程对象tk3执行到代码位置②,并未执行sum–位置4,此时CPU切换线程执行,票池数据仍为50

4.创建启动线程方式二
4.1
线程的作用

1.将需做的某个功能封装成一个线程体,该线程可以独立的获得CPU分配的资源
从而实现多功能同时运行。
在这里插入图片描述
Thread线程类本质是实现Runnable接口

1.通过查看API得知,Thread当中的run方法不是来自于自身,而是通过实现Runable接口里面的run方法,从而实现某个类的实例,可以通过线程的方式实现功能,类必须定义一个名为run的无参数方法
2.本质Thread也是通过实现接口来实现线程功能的
3.如果自定义一个类,完全可以是通过实现该接口从而,通过线程实现功能

自定义类通过实现Runable的方式来实现线程,如何启动

1.通过实现Runable实现线程的,自定义类,的对象A。放在一个空壳的Thread线程对象当中
2.然后通过该对象来调用start方法启动线程A
问题:
为什么上面没有static,也只销售50张票左右,而没有销售150张,本质其实只创建了一个对象,在被三个线程对象共享
4.2实现方式启动线程的流程
1、明确线程主体(自己需要实现的代码);
2、自定义一个类实现Runnable接口
3、覆写run方法 : 写第一步中的代码
4、创建一个自定义类的对象 t
5、以t为参数来构造一个Thread对象 tt;
Thread tt = new Thread(tt);
6、tt.start();//启动线程对象tt,对线程对象t 的主体代码进行访问
4.3 继承Thread 和实现Runnable的区别
1、继承有局限,Java中类只能够单继承
2、实现的方式,我们的类在业务上可以继承它本应该有的类,同时可以实现接口变成一个线程类
3、关于数据共享的问题:就看所谓被共享的数据所在的类的对象被创建了几个

5.Thread类
5.1 线程休眠sleep
线程类Thread当中有一个static void sleep(long millis)方法,在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠
注意 : 当前正在执行的线程就是主线程

5.2 线程的优先级
优先级概念
1.每个线程[线程对象]都有一个优先级,高优先级线程的执行优先于低优先级线程(简单说:如果一个线程的优先级越高,获得CPU资源的机会更大,不等于高优先级的就最先执行)
2.如何设置优先级呢? 调用方法

1.int getPriority() 返回线程的优先级
2.void setPriority(int newPriority) 更改线程的优先级

3.希望验证一下上面的理论

1.先通过主线程来测试获得和设置优先级
public static void main(String[] args) {
//获取主线程
Thread m = Thread.currentThread();
System.out.println(m.getPriority());//输出主线程优先级
m.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//设置主线程优先级
System.out.println(m.getPriority());//输出主线程设置优先级之后的优先级
}
2.设置自己定义的线程的优先级

3.线程的默认优先级和创建它的环境线程的当前优先级一致,主线程的默认优先级是5
在这里插入图片描述
5.3 守护线程
1、守护线程(精灵线程/后台线程)
①每个线程都可以或不可以标记为一个守护程序
②后台线程仅仅就是对线程的一个分类或者标记
2、特点:
① 一般来说后台线程是为前台线程服务的(例如gc线程);
② 如果所有的前台线程都死了,那么后台线程也会自动的死亡;但是前台线程死了,后台线程不一定立即死亡(可能还需要收尸…)
③ 一个线程的默认状态和创建它的环境线程状态一致

测试把一个线程标记为守护线程

① 相关的方法:
boolean isDaemon() 测试该线程是否为守护线程
void setDaemon(boolean on) 将该线程标记为守护线程或用户线程
如果上面从参数为true 表示是后台线程
② 先以主线程来进行测试:1获得 2 尝试修改
③ 自定义的线程: 1 获得 2 尝试修改
5.4 等待线程终止join()
什么是等待线程终止join

join为线程当中的方法,某线程实例调用该方法,其他线程会等待该线程执行完毕之后在执行
在这里插入图片描述
5.5 线程礼让
线程之前相互客气一下
static void yield() 暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程。

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