11.多线程

多线程

11.1 实现多线程：

进程是程序的一次动态执行过程。
多进程操作系统能同时运行多个进程（程序）
多线程是实现并发机制的一种有效手段。
Java实现多线程方式：1）继承Thread类；2）实现Runnable接口
这两种实现方式都要重写run方法，Runnable接口需要实例化Thread对象，Thread类的继承可以直接调用start
线程对象的五种状态：创建、就绪、运行、阻塞、终止
Java程序每次执行至少启动两个线程，使用Java命令执行一个类时，实际上都会启动一个JVM，每一个JVM实际上就是在操作系统中启动一个线程，
Java本身具备垃圾的收集机制，所以在Java运行时至少会启动两个线程，一个是main线程，另一个是垃圾收集线程。

进程（正在运行的程序）：

• 系统进行资源分配和调用的独立单位
• 每一个进程都有他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：一个进程只有一条执行路径
• 多线程：一个进程有多条执行路径

多线程实现方式：

• 继承Thread类

• 实现Runnable接口

Thread类相关知识：

定义一个MyThread类继承Thread类，重写run方法，创建MyThread类的对象，调用start方法

获取线程名称：getName()

设置线程名称：setName()

获取当前正在执行的线程对象引用：Thread.currentThread()

线程调度模型：

• 分时调度模型
• 抢占式调度模型（Java采用的调度模式）

设置和获取线程优先级：

• getPriority：获得线程当前的优先级（默认为5）
• setPriority：设置当前线程的优先级（范围1-10）

设置线程的优先级只能让线程获得CPU的几率更高，不能保证线程优先获得CPU

线程控制：

• sleep：使当前正在执行的线程停留指定毫秒数
• join：等待这个线程死亡
• setDaemon：将此线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机退出

线程生命周期：

创建线程对象 -> 有执行资格,没有执行权 -> 有执行资格,有执行权 -> 线程死亡,变成垃圾

Runnable接口相关知识：

相比继承Thread类，实现Runnable接口好处：

• 避免Java单继承的局限性
• 适合多个相同程序代码处理同一资源情况，把线程和程序的代码、数据有效分离，较好体现面向对象思想

11.2 线程同步：

卖票问题：三个窗口同时出售一百张票

出现问题：在调用sleep方法让线程执行一次等待一百毫秒的情况下，可能出现同一张票售卖多次和出现负数票的情况

原因：多线程环境、有共享数据、有多条语句操作共享数据

解决：同步代码块（锁多条语句操作共享数据，可以使用同步代码块实现）synchronized

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，很耗费资源，降低程序运行效率

同步方法：把synchronized关键字加到方法上（锁的对象 - this）

同步静态方法：把synchronized加到静态方法上static后面（锁的对象 - 类名.class）

线程安全的类：

StringBuffer，可变字符序列，StringBuilder的老版，具有线程同步的特点，

Vector，实现了对象数组，ArrayList的老版，具有线程同步的特点

Hashtable，实现了哈希表，HashMap的老版，具有线程同步的特点

Collections.synchronizedList (new ArrayList<>())

Collections.synchronizedMap (new HashMap<>())

Lock锁：

Lock实现提供比使用synchronized方法获得更广泛的锁定操作

Lock是接口，不能直接实例化，ReentrantLock是他的实现类

try...finally...块来进行Lock的加锁、解锁操作，防止加锁之后代码出问题不能解锁情况

11.3 生产者消费者：

生产者消费者模式是一个典型的多线程协作的模式

生产者：用于生产数据

消费者：用于消费数据

wait（等待）、notify（唤醒单个）notifyAll（唤醒所有线程）

使用wait和notify的方法需要标记成synchronized

生产者消费者包含的类：

• 奶箱类：定义一个成员变量，表示第x瓶奶，提供存储和获取牛奶的操作

• 生产者类：实现Runnable接口，重写run方法，调用存储牛奶操作

• 消费者类：实现Runnable接口，重写run方法，调用获取牛奶操作

• 测试类：main方法

原文：https://www.cnblogs.com/zhongshu/p/15239599.html