多线程

1 概念

1.1 程序

• 为了完成某个任务或功能，选择某个编程语言而编写的一组代码指令的集合

1.2 进程

• 程序的一次运行，是操作系统管理和调度的最小单位，每一个进程之间内存是相互独立的，如果进程之间要通信比较麻烦，可以通过文件，或网络通信方式等

1.3 线程

• 是进程中的其中一条执行路径，是 CPU 调度任务的最小单位

  • 线程是共享同一个进程的内存

2 如何开启主线程以外的线程

2.1 方式一：继承 java.lang.Thread 类

• 步骤

  - ①继承Thread类
  

  ② 重写 public void run(){} 编写线程体，即该线程需要完成的任务代码 ③ 创建线程对象 ④ 启动线程：线程对象.start();

2.2 方式二：实现 java.lang.Runnable 接口

• 步骤

  - ①实现java.lang.Runnable接口
  

  ② 实现 public void run(){} 编写线程体，即该线程需要完成的任务代码 ③ 创建线程对象 ④ 启动线程：借助 Thread 类的对象 new Thread(自定义线程对象).start();

2.3 经典面试题

• 两种方式的区别

  - 区别：
  

  (1)继承 Thread 类会有单继承的限制 实现 Runnable 接口不会有单继承的限制 (2)继承 Thread 类的方式，共享数据方面比较麻烦，使用 static 方式 实现 Runnable 接口，共享数据时，只需要共用同一个的 Runnable 接口的实现类的对象即可 (3)继承 Thread 类的方式，同步的锁的选择要么选择一个 static 对象作为锁，要么选择“类名.class 即当前类 Class 对象” 实现 Runnable 接口，同步锁可以直接选择 this 对象

3 线程安全问题

3.1 前提条件

• (1)有多个线程 (2)共享数据 (3)多条语句操作共享数据

3.2 解决方法

• 同步 synchronized

  - 形式
  
  	- 同步代码块
  
  		- synchronized(锁对象){
  同步代码，即需要加锁的代码
  

  }

  	- 同步方法
  
  		- synchronized [修饰符] 返回值类型 方法名(形参列表)抛出的异常列表
  
  - 同步锁
  
  	- (1)任意类型的对象
  

  (2)保证使用共享数据的多个线程，共用同一个锁对象

  - 锁的范围
  
  	- 同步代码块：范围
  

  (1)不能太大：机会不均匀 (2)不能太小：安全问题没解决 (3)最好锁一次任务代码

  - 同步方法的锁：
  
  	- 静态方法的锁：当前类的Class对象，即当前类名.class
  

  非静态方法的锁：当前对象，this

4 线程通信

4.1 问题：生产者消费者问题

• 问题

  • 现象描述

    • 有多个线程共享一个缓冲区(例如：数据仓库，文件等)，有的线程往里放数据，有的线程往外取数据

      • 问题有两个

        • 问题：线程安全问题

          • 因为有共享数据
          • 如何解决：同步

        • 问题：缓冲区大小有限的

          • 如何解决：线程通信

4.2 线程通信的方法

• (1)wait() (2)notify()和 notifyAll()

  - 在java.lang.Object
  
  	- 为什么？
  
  		- 线程通信依赖于锁对象，即wait()和notify()是由锁对象调用
  		- 锁对象可能是任意类型的对象，那么这些方法只能在Object类中声明
  

• 面试题：wait()和 sleep()的异同？

  • 同

    • 这两个方法都会导致当前线程从运行状态到阻塞状态

  • 不同

    • 从阻塞回到就绪状态

      • sleep()睡眠时间到了
      • wait()也可以设置时间，但更多时候是通过 notify()

    • 声明的类不同

      • wait 是 Object 中，非静态方法
      • sleep 是 Thread 类中，静态方法

    • 锁释放问题

      • sleep：不会释放锁的

        • 例如：在卫生间睡着了，锁还在手上

      • wait()：会释放锁的

        • 例如：抢到锁了，但是因为一些条件不满足，就释放锁，由其他线程执行

5 java.lang.Thread

5.1 方法

• 1、获取线程名称的方法

  • getName()

• 2、获取当前线程对象

  • Thread.currentThread()

• 3、线程休眠

  • Thread.sleep(毫秒)
  • Thread.sleep(毫秒，纳秒)

• 4、线程的优先级

  • getPriority()

  • setPriority()

    • 优先级的范围是 1-10

      • MAX_PRIORITY:10
      • MIN_PRIORITY:1
      • NORMAL_PRIORITY:5

  • 注意：业务逻辑不能依赖于优先级

• 5、加塞

  • join()

    • 这句代码写在那个线程体中，哪个线程被加塞，被调用这个 join()的线程加塞

• 6、run()：所有线程都要写

• 7、start()：启动线程

5.2 生命周期