多线程

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1.多线程概述

计算机的操作系统采用多任务和分时设计，多任务是指在一个操作系统中可以同时运行多个程序。每个程序对应一个进程，每个进程也可以产生多个线程。

1.进程

（Process）是程序的一次动态执行过程，它对应了从代码加载，执行到执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程从产生，发展至消亡的过程。计算机系统中的多个进程轮流使用CPU资源，或者共享操作系统的 其他资源。

进程是系统运行的基本单位。

每一个进程都有自己独立的一块内存空间，一组系统资源。

每一个进程的内部数据和状态都是完全独立的。

在操作系统中可以有多个进程。

2.线程

线程是进程中执行运算的最小单位，可以完成一个独立的顺序控制流程。

每个进程中，必须至少建立一个线程（这个线程称为主线程）来作为这个程序运行的入口点。如果一个进程中同时运行了多个线程，用来完成不同的工作，则称之为“多线程”。

3.多线程的好处

1)充分利用CPU的资源。

2)简化编程模型，一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程

3)带来良好的用户体验,CPU的效率提高，降低了用户等待的几率。

4.主线程

在java程序启动时，一个线程立刻运行，该线程通常称为程序的主线程。Java中的public static void main()方法是主线程的入口，每个进程至少有一个主线程。它是程序开始就执行的。主线程的重要性：

a) 它是产生其他子线程的线程

b) 通常它必须最后完成执行，因为它执行各种关闭动作。

2.实现多线程

  1.继承Thread类创建线程

主要的语法：

Thread thread=new Thread( );

  2.实现Runnable接口创建线程

主要的语法：

1. 实现Runnable接口的类及run()方法的重写
2. MyRunnable  runnable=new MyRunnable(实现Runnable接口的类)；

Thread   thread=new Thread(runnable);

  3.start()方法和run()方法的区别

调用start()方法表示该线程处于启动状态，等待操作系统分配资源执行run()方法中的代码，在多个线程处于启动状态时，线程是交替执行的，从而实现多线程。

直接调用run()方法和调用实例方法没有区别，程序是按顺序执行的，属于单线程执行模式。

3.线程的状态

在java中，线程通常有五种状态，创建，就绪，运行、阻塞和死亡状态。

　　第一是创建状态。在生成线程对象，并没有调用该对象的start方法，这是线程处于创建状态。 
　　第二是就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后，该线程就进入了就绪状态，但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程，此时处于就绪状态。在线程运行之后，从等待或者睡眠中回来之后，也会处于就绪状态。 
　　第三是运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程，此时线程就进入了运行状态，开始运行run函数当中的代码。 
　　第四是阻塞状态。线程正在运行的时候，被暂停，通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend，wait等方法都可以导致线程阻塞。 

第五是死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后，该线程就会死亡。对于已经死亡的线程，无法再使用start方法令其进入就绪。

4.线程的调度

 1.线程的优先级

多个线程处于运行状态时，它们需要排队等待CPU的资源，每个线程会自动获取一个线程的优先级（Priority）。一般情况下，优先级越高的线程获得CPU资源的概率较大，但不是绝对的，至少提高概率而已。

线程的优先级用1~10表示，共有10个等级，1为最低，10为最高，系统默认为5.这些优先级对应一个Thread类的公用静态常量。

 2.线程的休眠

语法： Thread.sleep(millis毫秒)

Sleep方法会让当前线程休眠（）停止执行millis毫秒，线程由运行状态进入不可运行状态，睡眠时间过后线程会再次进入可运行状态。

调用Sleep()方法需要处理interruptedException异常。（try/catch）

 3.线程的强制运行

语法：Thread(线程对象).join();

它有三个重载方法：

1. Public final void join();
2. Public final void join(long mills);
3. Public final void join(long mills,int nanos);

使当前线程暂停执行，强制执行插入的join对象的线程，等到线程执行完毕后，再执行当前线程。

Jion()方法同样需要处理interruptedException异常。（try/catch）

 4.线程的礼让

Yield()方法可暂停当前线程执行，允许其他相同优先级的线程获得运行机会，该线程仍处于就绪状态，不会转为阻塞状态。

线程的礼让只是提供一种可能，但是不能保证一定会实现礼让，因为礼让的线程也处于就绪状态，还有可能被线程调度程序再次选中。

5.线程的同步

 1.多线程共享数据引发的问题

由于多个线程并发执行操作同一共享资源时，将带来数据不安全的问题。

比如创建多个线程模拟网络订票，会出现多个线程抢到同一张的票的问题，从而造成了同一共享资源数据的不安全。

 2.线程同步的实现

  1.同步的方法

使用synchronized修饰的方法控制对类成员变量的访问。每个类实例对应一把锁，方法一旦执行就独占该锁，直到方法返回时，该锁才释放，此后被阻塞的线程方能获得该锁，重新进入执行状态。这种机制确保了同一时刻对应一个实例，从而有效避免了类成员变量的访问冲突。

实现的语法：

访问修饰符 synchronized 返回类型 方法名（参数列表）｛//方法体｝

或： synchronized 访问修饰符 返回类型 方法名（参数列表）｛//方法体｝

在语法中synchronized是同步关键字

同步方法的缺陷：

 如果一个运行时间比较长的方法声明成Synchronized将会影响效率。如果将run()方法声明synchronized，由于在线程的整个生命周期内它一直在运行，因此就可能导致run()会执行很长的时间，那么其他的线程就需要一直等到run()方法结束了才能执行。

解决方法：

最好不要run()方法中声明

  2.同步代码块

使用synchronized关键字修饰的代码块，称为同步代码块。语法如下：

Synchronized（syncObject）{//需要同步的代码块}

Synchronized块中的代码必须获得对象syncObject的锁才能执行，具体机制与同步方法一致，由于可以针对任意代码块，并且可以任意指定上锁的对象，因此灵活性更高。

   3.线程安全的类型

       1.线程的安全

若在进程中有多个线程，而当这些线程同时运行，每次运行结果和单线程运行的结果时一样的，而且其他的变量值也和预期的是一样的，这样线程就是安全的。

       2.线程安全的类型概念

一个类在被多个线程访问时，不管运行时环境执行这些线程由什么养的时序安排，它必须是以固定的，一致的顺序执行。这样的类型称为线程安全的类型。

       3.线程安全和非安全

       4.线程安全类型的实例

1. shtable是线程安全的，不允许出现空值，方法同步；HashMap是非线程安全，允许出现空值，重速度清安全。两者都实现了Map接口，Hashtable继承了Dictionary类，HashMap继承AbstracyMap类。
2. StringBuffer和StringBuilder都可以用来存储字符串变量，是可变的对象。区别在于StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder是非线程安全的。

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原文地址：http://www.cnblogs.com/Eason-chen/p/7642551.html