第八章 多线程
8.1 基本概念：程序，进程，线程
8.1.1 程序，进程，线程的简述
程序（program）是为完成特定任务，用某种语言编写的一套指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。
进程（process）是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生，存在和消亡的过程。——生命周期；如：运行中的QQ，运行中的MP3播放器；程序是静态的，进程是动态的；进程作为资源分配的单位，系统在运行时会为每一个进程分配不同的内存区域。
线程（thread），进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的；线程作为调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器（pc），线程切换的开销小；一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间→它们从同一堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通讯更简便，高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。
8.1.2 单核CPU和多核CPU的理解
单核CPU，其实是一种假的多线程，因为在一个时间单元内，也只能执行一个线程的任务。例如：虽然有很多车道，但是收费站只有一个工作人员在收费，只有收了费才能通过，那么CPU就好比收费人员。如果有某个人不想交钱，那么收费人员可以把它“挂起”（晾着他，等他想通了，准备好了钱，再去收费）。但是因为CPU时间单元特别短，因此感觉不出来。
如果是多核的话才能更好的发挥多线程的效率。（现在的服务器都是多核）；一个Java程序java.exe，其实至少有三个线程：main()线程，gc()垃圾回收线程，异常处理线程。
8.1.3 并行与并发
并行：多个CPU同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事情。
并发：一个CPU（采用时间片）同时执行多个任务，比如：多个人做同一件事。
8.1.4 使用多线程的优点
背景：以单核CPU为例，只使用单个线程向后完成多个任务（调用多个方法），肯定比用多个线程来完成用的时间更短，为何仍需多线程呢？
多线程程序的优点：
①.提高应用程序的响应，对图像化界面更具有意义，可增强用户的体验
②.提高计算机系统CPU的利用率
③.改善程序结构。将即长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和修改
8.1.5 何时使用多线程
程序需要同时执行两个或多个任务；程序需要实现一些需要等待的任务时，如用户输入，文件读写操作，网络操作，搜索等；需要一些后台运行的程序时。
8.2 多线程的创建和使用（两种）
8.2.1 多线程创建和使用的简述
Java语言的JVM允许程序运行多个线程，它通过java.lang.Thread类来体现。
Thread类的特性：每个线程都是通过某个特定Thread对象的run()方法来完成操作的，经常run()方法的主体称为线程体；通过该Thread对象的start()方法来启动这个线程，而非直接调用run()
8.2.3 多线程的创建
①.多线程的创建方式一：继承Thread类
//1.创建一个继承于Thread类的子类
class MyThread extends Thread {
//2.重写Thread类的run()方法
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if (i % 2 == 0) {
System.out.println(i + "：偶数");
}
}
}
}
public class ThreadText1{
public static void main(String[] args) {
//3.创建Thread类的子类对象
MyThread myThread = new MyThread();
//4.通过此对象调用start()方法
myThread.start();
}
}
②.多线程的创建方式二：实现Runnable接口
//1.定义子类实现Runnable接口
class MyThread1 implements Runnable {
//2.子类中重写Runnable接口中的run()方法
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
if (i % 2 == 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + i + "：偶数");
}
}
}
}
public class ThreadText1 {
public static void main(String[] args) {
//3.实现类的对象
MyThread1 myThread1 = new MyThread1();
//4.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造器中
Thread thread1 = new Thread(myThread1);
//5.调用Thread类的start方法：开启线程,调用Runnable子类接口的run方法
thread1.setName("线程一");
thread1.start();
}
}
8.2.4 Thread类的有关方法
void start()：启动线程，并执行对象的run()方法
run()：线程在被调度时执行的操作
String getName()：返回线程的名称
void setName(String name)：设置该线程的名称
static Thread currentThread()：返回当前线程。在Thread子类中就是this，通常用于主线程和Runnable实现类
static void yield()：线程让步：暂停当前正在执行的线程，把执行机会让给优先级相同或更高的线程；若队列中没有同优先级的线程，忽略此方法
join()：当某个程序执行流中调用其他线程的join()方法时，调用线程将被阻塞，直到join()方法加入join线程执行完为止；低优先级的线程也可以获得执行
static() void sleep(long millis)：（指定时间：毫秒）：令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU的控制，使其他线程有机会被执行，时间到后重新排队；抛出InterruptedException异常
stop()：强制线程生命周期结束，不推荐使用
boolean isAlive()：返回boolean，判断线程是否还活着
class MyThread1 extends Thread {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if (i % 2 == 0) {
if (i == 12) {
Thread.currentThread().stop();//stop()：强制线程生命周期结束，不推荐使用
}
//boolean isAlive()：返回boolean，判断线程是否还活着*/
if (this.isAlive()){
//static Thread currentThread()：返回当前线程。在Thread子类中就是this，通常用于主线程和Runnable实现类
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + i + "：偶数");
}
}
}
}
}
class MyThread2 extends Thread {
@Override
public void run() {
//static() void sleep(long millis)：（指定时间：毫秒）：令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU的控制，使其他线程有机会被执行，时间到后重新排队；抛出InterruptedException异常
try {
sleep(3000);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if (i % 2 == 1) {
if (i == 11) {
Thread.currentThread().stop();
}
if (this.isAlive()){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + i + "：奇数");
}
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ThreadText1 {
public static void main(String[] args) {
MyThread1 myThread1 = new MyThread1();
MyThread2 myThread2 = new MyThread2();
myThread1.setName("线程一"); //void setName(String name)：设置该线程的名称
myThread2.setName("线程二");
myThread1.start(); //void start()：启动线程，并执行对象的run()方法
myThread2.start();
}
}
/*
join()：当某个程序执行流中调用其他线程的join()方法时，调用线程将被阻塞，直到join()方法加入join线程执行完为止；低优先级的线程也可以获得执行
*/
8.2.5 线程的调度
①.调度策略：时间片和抢占式：高优先级的线程抢占CPU
②.Java的调度方法
同优先级线程组成先进先出队列（先到先服务），使用时间片策略
对高优先级，使用优先调度的抢占式策略
③.线程的优先级等级：
MAX_PRIORITY：10
MIN_PRIORITY：1
NORM_PRIORITY：5
④.涉及的方法
getPriority()：返回线程优先值
setPriority(int new Priority)：改变线程的优先级
⑤.说明
线程创建时继承父线程的优先级
低优先级只是获得调度的概率低，并非一定是在高优先级线程之后才被调用
class MyThread1 extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println(this.getPriority());//getPriority()：返回线程优先值
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if (i % 2 == 0) {
if (i == 12) {
Thread.currentThread().stop();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + i + "：偶数");
}
}
}
}
class MyThread2 extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println(this.getPriority());
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if (i % 2 == 1) {
if (i == 11) {
System.out.println("*****************************");
Thread.currentThread().stop();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + i + "：奇数");
}
}
}
}
public class ThreadText1 {
public static void main(String[] args) {
MyThread1 myThread1 = new MyThread1();
MyThread2 myThread2 = new MyThread2();
myThread1.setName("线程一");
myThread2.setName("线程二");
myThread2.setPriority(10);//setPriority(int new Priority)：改变线程的优先级,默认为5
myThread1.start();
myThread2.start();
}
}
8.2.6 创建线程的两种方式的选择
开发中：优先选择：实现Runnable接口的方式
原因：实现的方式没有类的单继承性的局限性；更适合来处理多个线程有共享数据的情况
相同点：两种方式都需要重写run()，将线程要执行的逻辑声明在run()中
8.2.7 多线程的简单应用（卖票）
//动物园卖票
class MyThread1 implements Runnable {
private int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
if (ticket>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：卖票,票号为："+ticket);
ticket--;
}else {
break;
}
}
}
}
public class ThreadText1 {
public static void main(String[] args) {
//3.实现类的对象
MyThread1 myThread1 = new MyThread1();
//4.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造器中
Thread thread1 = new Thread(myThread1);
Thread thread2 = new Thread(myThread1);
Thread thread3 = new Thread(myThread1);
//5.调用Thread类的start方法：开启线程,调用Runnable子类接口的run方法
thread1.setName("动物园窗口1");
thread2.setName("动物园窗口2");
thread3.setName("动物园窗口3");
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
}
8.2.8 线程的分类
Java中的线程分为两类：一种是守护线程，一种是用户线程。
他们在几乎每个方面都是相同的，唯一的区别是判断JVM何时离开。
守护线程是用来服务用户线程的，通过start()方法前调thread.setDaemon(true)可以把一个用户线程变成一个守护线程。
Java垃圾回收就是一个典型的守护线程。
若JVM中都是守护线程，当前JVM将退出。