多线程

• 进程的概念：进行中的程序
  每一个进程执行都有一个执行顺序，该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。

• 线程：就是进程中的一个独立的控制单元
  线程控制着进程的执行
  一个进程中至少有一个线程。
  Java VM启动的时候会有以一个进程java.exe
  而且这个线程运行的代码存在main内中。
  该线程称之为主线程。
  单核CPU多线程同时进行进程，实际上是系统CPU快速切换，
  多线程具有随机性

• 多线程运行状态
  
• 线程具有自己的默认名称。
  通过直接调用父类Thread的 getName()
  返回该线程的名称
• 并可以修改线程的名称
  调用父类的Thread将name传回
  或者setName（）;
• 返回线程的对象
  currentThread()
  static Thread currentThread();获取当前线程对象

拓展
虚拟机jvm，其实是多线程，不是单线程
主线程调用方法，其他线程负责垃圾回收。

Thread

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Thread有两种方法创建新执行线程

继承Thread类

• 定义类继承Thread
• 复写Thread类中的run方法
  目的：将自定义代码存储在run方法，让线程运行。
• 调用了线程的start方法，有两个作用
  启动线程，调用run方法。
  直接调用run方法的话
  仅仅是对象调用方法，线程创建了却没有运行，即变成单线程程序。

• 为什么要覆盖run方法呢？
  Thread类用于描述线程
  该类定义了一个功能，
  用于存储线程要运行的代码。该存储功能就是run方法。

声明实现Runnable接口的类，该类然后实现了run方法，然后可以分配该类的实例。

class 类 implements Runnable
Thread(传入一个目标对象)

1.定义类实现Runnable接口
2.覆盖Runnable接口中的run方法
将线程要运行的代码存放在该run方法中
3.通过Thread类建立线程对象
4.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数
为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread类的构造函数
因为自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。
所以要让线程去指定指定对象的run方法,就必须明确该run方法的所属对象
5.调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法

实现方式和继承方式的区别

• 实现方式：
  实现Runnable:线程代码存在接口的子类的run方法。
  避免了单继承的局限性，定义线程时，建议使用实现方式
  可以继承可以接口
• 继承方式
  继承Thread:线程代码存放在Thread子类run方法中。
  只可以单继承

多线程的安全问题

*设计出车票程序，发现，打印出0，-1，-2等错票。
* 问题的原因：
当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没执行完，另一个线程参与进来执行，倒是共享时数据错误。
* 解决办法：
对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，不可以参与进行。
* java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式。
就是同步代码块。
synchronized(对象)
{
需要被同步的代码
}
使用在那些共享的数据

同步锁

Object obj=new Object
synchronized(obj)
{
需要被同步的代码
}
对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行。没有持有锁的线程即使获取了CPU的执行权，也进不去，因为没有获取锁。

同步的前提

• 必须要有两个或者两个以上的线程。
• 必须是多个线程使用同一个锁上。
• 必须保证同步中只能保持一个在运行。
  好处
  解决了安全问题
  坏处
  多个线程都需要判断锁，消耗资源
  需求：
  银行有一个金库，有两个储户分别存300元，每次存100元，存三次。
  目的：该程序是否有安全问题，如果有，如何解决？
  如何找问题：
  1.明确哪些代码是多线程运行代码
  2.明确共享数据
  3.明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的

同步函数
public synchronized void add(int n)
{

}
同步函数需要被对象调用，那么函数都有一个所属对象的引用，就是this，所以同步函数使用的锁匙this。
当同步函数与同步代码块进行切换使用时，需要注意的是用同一把锁，比如都用this或者同一个对象去调用。
如果同步函数被静态修饰后，使用的锁匙什么呢？
通过验证，发现不在是this，因为静态方法中不可以定义this。
静态的同步方法：静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象
类名.class 该对象的类型是class
为什么要sleep？出现数据重复的原因是什么？

单例设计模式

懒汉式优化
class Single
{
    private static Single s=null;
    private Single(){}
    public static Single getInstance()
    {
        if(s==null)
        {
            synchronized(Single.class)
            {
                if(s==null)
                s=new Single();
            }
        }
        return s;
    }
}

死锁

就是说调用同一把锁·
或者说是两把锁互相嵌套，程序无法进行下去。
同步中嵌套同步

多线程间的通信问题

其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同。
通过private 类 变量名
当多线程之间输入输出信息不同步时，使用同步锁synchronized,应该用同一把锁，

多线程-等待唤醒机制

对象监视器相当于锁
输入信息，标记成功录入，睡眠，跳转输出，标记成功输出，激活输入信息，再次输入信息，循环该流程。
等待线程都在线程池内，唤醒是在线程池内唤醒，通常唤醒第一个被等待。
notify()唤醒
wait() 放弃执行资格
sleep()

wait:
notify();
notifyAll;
都使用在同步中，因为要对持有监视器（锁）的线程操作，
所以要使用在同步中，因为只有同步才具有锁。
为什么这些操作线程的方法。

为什么这些操作线程的方法要定义object类中呢？
因为这些方法在操作同步中线程时，都必须要标识他们所操作线程只有的锁，
只有同一个锁上的被等待线程，可以被同一个锁上notify唤醒。
不可以对不同锁中的线程进行唤醒。
也就是说，等待和唤醒必须是同一把锁。
而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法定义object类中。

生产者消费者例子

对于多个生产者和消费者
为什么要定义while标记
原因：让被唤醒的线程再一次判断标记

为什么要定义notifyAll,
因为需要唤醒对方线程，因为只用notify,容易出现只唤醒本方线程的情况，导致程序中所有线程都在等待

Lock接口（jdk1.5新特性）

lock();获取锁
unlock();释放锁
condition.await();
condition.signal();唤醒一个线程
condition.signalAll();唤醒线程
同步synchroized替换成显式的Lock操作
将object中的wait ,notify notifyAll,替换成Condition对象
该对象可以Lock锁进行获取
该实例中，实现了本方只唤醒对方的操作。

停止线程

stop（）：过时，有安全问题，将线程强制停止
suspend():过时，发生死锁现象。
正确方法只有一种：run方法结束
开启多线程运行，运行代码通常是循环结构。
只要控制住循环，就可以让run方法结束，也就是线程结束。
特殊情况：当线程处于冻结状态，就不会读取到标记，那么线程就不会结束。
interrupt():中断线程，即中断状态将被清楚，比如现在处于冻结状态，就是冻结状态强制恢复
到运行状态。
当没有指定的方式让冻结的线程恢复到运行状态时，这时需要对冻结进行清除。
强制让线程恢复到运行状态中来，这样就可以操作标记让线程结束
Thread类提供该方法 interrupt();

守护线程

setDaemom(true or false)；
必须要启动线程前启动，即只剩下标记的守护线程，JVM虚拟机自动退出。
当前台线程结束后，后台线程会自动结束。

join方法

申请CPU执行权，
当A线程执行到了B线程的.join()方法，A就会等待，等待B线程都执行完，A才会执行

class Demo2 implements Runnable//Runable接口中可以定义run()方法
{
    public void run()
    {
        for(int x=0;x<70;x++)
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...."+x);//打印线程
        }
    }
}
class  joinway
{
    public static void main(String[] args) throws Exception//未报告的异常错误InterruptedException，必须对其进行捕获或声明以便抛出.
    {
        Demo2 d= new Demo2();
        Thread t1=new Thread(d);//创建线程1
        Thread t2=new Thread(d);//创建线程2,在同一个对象。
        t1.start();//开启线程1
        t1.join();//等待线程t1结束线程，线程2才可以跑起来
        t2.start();//开启线程2
        //t1.join()；若将上面剪切到这，t1,t2抢线程，即使t2结束了，但t1没有结束了，主线程不能开始
        for (int x=0; x<80;x++ )
        {
            System.out.println("main......"+x);
        }
        System.out.println("over");
    }
}

//join等待该线程终止
/*
当A线程执行到B线程的.join（）方法，必须等待B结束了，主线程才能开始。
*/

优先级

toString()
setPriority(int newPriority):更改线程的优先级，默认线程优先级为5，一共可以10级
setPriority(Thread.MAX_PRIORITY)//设置最高优先级
setPriority(Thread.NORM_PRIORITY)//设置默认优先级5
setPriority(Thread.MIN _PRIORITY)
//设置最低优先级

MAX_PRIORITY定义为
public static final MAX_PRIORITY

yield方法

暂停正在执行的线程对象，并执行其他线程,即释放执行权，可达到平均运行的效果.
Thread.yield
比如三个for循环，必须等一个循环停止采可以结束。

class Threadtest//匿名内部类和Runnable接口使用
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        new Thread()//通过建立一个匿名内部类Thread建立一个线程
        {
            public void run()
            {
                for(int x=0;x<100;x++)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...."+x);
                }
            }
        }.start();
        for (int x=0;x<100;x++)
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..."+x);
        }
        Runnable r = new Runnable()
        {
            public void run()
            {
                    for(int x=0;x<100;x++)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...."+x);
                }
            }
        };
        new Thread(r).start();
    }

}