黑马程序员_java中的线程

------- <a href="http://www.itheima.com" target="blank">android培训</a>、<a href="http://www.itheima.com" target="blank">java培训</a>、期待与您交流！ ----------

在JVM上执行的一个Java程序，是操作系统中的一个进程。同一个Java程序中的各个并发执行的代码片断，是操作系统中的线程。每个线程均设计成具有部分程序功能，并且能与其他线程并发执行。这种能力称为多线程（multithreading）。

一、线程概述：

线程可以认为是由三部分组成的：
（1）虚拟CPU，封装在java.lang.Thread类中，它控制着整个线程的运行；
（2）执行的代码，传递给Thread类，由Thread类控制顺序执行；
（3）处理的数据，传递给Thread类，是在代码执行过程中所要处理的数据。

二、创建线程的方式：

（1）继承Thread类：

Thread类的构造方法：
public Thread( ThreadGroup group, Runnable target, String name)
group：线程所属的线程组；
target：线程体run()方法所在的对象,必须实现接口Runnable ；
        public interface Runnable{
                public abstract void run();
        }
name：线程的名称。

注：类Thread本身也实现了接口Runnable，因此，上述构造方法中各参数都可以为null，如

public Thread （）；
public Thread （String name）；
public Thread （Runnable target）；
public Thread （Runnable target，String name）;

Thread类常用方法：

Static native Thread currentThread()；//获当前在运行的线程；
final String getName()；//以字符串形式返回线程的名称；
final int getPriority()；//返回线程的优先级；
void start() ；//启动线程对象；
void sleep (long millis)；//使线程暂时休眠millis毫秒，让低优先级的线程暂时获取处理器资源
void run()；//对线程来说run方法的功能等同于程序中的main方法的作用。在一个线程被建立并初始化以后，Java的运行时系统就自动调用run方法，正是通过run方法才使得建立线程的目的得以实现。 

Thread类本身只是线程的虚拟CPU，线程所执行的代码（或者说线程所要完成的功能）是通过run方法（包含在一个特定的对象中）来完成的，方法run()称为线程体。run方法的结束即意味着线程的结束。通常，run方法是一个循环。

用Thread类创建线程的具体方法：

①创建一个类扩展Thread类；
②重写Thread类的run()方法，在此方法中写要在这个线程中要执行的代码；

③用关键字new创建所定义的线程类的一个对象；

④调用该线程对象的start()方法启动线程。

（2）继承Runnable接口步骤如下：

①自定义类实现Runnable接口；
②定义方法run()；
③使用Thread类的另一构造函数：
        Thread(Runnable, String) ；
    用实现了Runnable接口的类的对象中所定义的run()方法, 来覆盖新创建的线程对象的run()方法；
④使用start()启动线程。

三、线程的生命周期：

线程有五个状态：创建、可运行、运行中、阻塞、死亡。

控制线程生命周期的方法：

1.创建状态(new Thread) ：执行下列语句时，线程就处于创建状态：

   Thread myThread = new MyThreadClass( ); //当一个线程处于创建状态时，它仅仅是一个空的线程对象，系统不为它分配资源。

2.运行状态( Runnable )并非运行中状态（Running)

   Thread myThread = new MyThreadClass( );

   myThread. start( ) ;
3.阻塞状态（Blocked）:进入不可运行状态的原因有如下几条：

   (1) 调用了sleep（）方法;

   (2) 调用了suspend（）方法;

   (3) 为等候一个条件变量，线程调用wait（）方法;

   (4) 输入输出流中发生线程阻塞;
4. 死亡状态（Dead）：线程的终止一般可通过两种方法实现：自然撤消（线程执行完）或是被停止（调用stop()方法）。

   注：不推荐通过调用stop()来终止线程的执行，而是让线程执行完。

sleep方法：

sleep方法使线程处于睡眠状态，其格式为：
public static void sleep(long millis)  throws InterruptedException
时间一到，线程就会被唤醒，且收到InterruptedException异常。sleep()方法须放在try{}catch()中。
当一个线程所睡眠的时间一到或者虽然睡眠时间未到，但其它线程调用了该线程的interrupt()方法，该线程都将立即唤醒，返回运行态且收到
InterruptedException异常，从而线程继续往下执行。

四、线程的互斥与同步：

线程的互斥：

通常，一些同时运行的线程需要共享数据。如果线程只是读取这个共享的数据，则不必阻止多个线程同时访问该数据。但是，在多个线程共享同一个对象，并且一个或多个线程会修改该对象时，每个线程就必须要考虑其它与它一起共享数据的线程的状态与行为，否则就不能保证共享数据的一致性，从而也就不能保证程序的正确性。

在Java语言中，引入了“对象互斥锁”的概念（又称为监视器、管程）来实现不同线程对共享数据操作的同步。这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象。即，“对象互斥锁”阻止多个线程同时访问同一共享资源。
有两种方法可以实现“对象互斥锁”：
（1）用关键字volatile来声明一个共享数据（变量）；
（2）用关键字synchronized来声明一个操作共享数据的方法或一段代码。
格式1：
synchronized(临界区对象){
  //访问临界区对象的“关键”代码片断，又称同步代码块
}
格式2：
同步化方法。在方法的前面加上synchronized。如：
public synchronized void add() {…………}
对于实例方法，这种格式其实是第一种格式的简化写法：
public void add(){
  synchronized(this){…………}
}

线程间的同步

线程之间需要相互协作，共同完成一些任务这就是线程之间的同步。
如经典的生产者和消费者协同问题：
生产者线程负责将数据写入大小固定的缓冲区，而消费者线程则从缓冲区取出数据来使用。生产者线程必须在缓冲区未满时，才可写入数据，而消费者线程只有在缓冲区非空时才能取走数据。这样就要求生产者在缓冲区已满的情形下必须等待，而一旦缓冲区可写数据时，又将其唤醒继续写入数据；同样地，消费者也有一个等待和唤醒的过程。由此可见，线程的等待和唤醒也是一种实现线程间同步的方法。

出于代码的安全性和健壮性的考虑，java放弃了使用原来的suspend、resume方法来处理线程的挂起等待和唤醒继续，取而代之则是从Object类继承而来的：
wait() ；//这个方法可以使线程一直等待，直到其他线程调用notify(或notifyAll)将其唤醒。
notify() ；//唤醒一个等待同一个管程锁的线程，如果同一管程锁下有多个线程处于睡眠等待状态，则随机地挑出一个等待线程将其唤醒。
notifyAll()；//唤醒所有等待同一管程锁的线程，这些唤醒后的线程同样也要拥有管程才能继续执行。
注：这三个方法必须在synchronized代码块中调用，否则会出现IllegalMonitorStateException异常。

死锁问题：

若一个Java程序的所有线程都因为申请不到它们所需要的资源而全部进入“阻塞”状态时，该Java程序将被挂起，程序再不能继续前进，这种现象称为死锁。当不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，从而形成了死锁。若不配套使用使wait()/notifyAll()，就很容易造成死锁。

五、守护线程

Java程序中可以包含守护线程和非守护线程。
守护线程 : 是专门为其它线程提供服务的线程，又称为服务线程。如Java的垃圾收集机制的某些实现就使用了守护线程。
非守护线程 : 包括常规的用户线程或诸如用于处理GUI事件的事件调度线程。
守护线程与其它线程的区别:守护线程不会阻止程序的终止，如果守护线程是唯一运行着的线程,程序会自动退出。
main()所在的主线程是否运行结束取决于用户线程。
通过调用线程的setDaemon方法可以实现用户线程与守护线程之间的转换。

public void setDaemon(boolean on)
当on为true时，将线程转成守护线程，on为false时转成用户线程。