线程基础知识

Thread（线程）

        程序：为了完成特定的任务，用某种语言编写的一组指令的集合。一段静态的代码

        进程：就是正在执行的程序，就windows来讲，进程是操作系统资源分配的最小单位

        线程：进程可以进一步细化为线程，是一个进程内部的最小的执行单元，是操作系统进行任务调度的最小单元，隶属于进程。

        每一个进程至少包含一个线程（成为主线程）；在主线程中可以创建并启动其他的线程；一个进程内的所有线程共享该进程的内存资源

创建进程的方法：

1，继承Thread类。

重写其中的run方法，线程启动的时候执行run方法

2，实现Runnable接口。

接口中只有一个抽象方法，run必须实现

Runnable接口的存在主要是为了解决java中不允许多继承的问题

线程的代码放在run方法中

实现Runnable接口的方式

定义：

public class MyThread implements Runnable{

@override

public void run(){

……

}

}

MyThread myThread = new MyThread();

Thread thread = new Thread(myThread);

thread.start();

Runnable的好处

        1)避免了单继承的局限性

        2)多个线程可以共享同一个接口实现类的对象，非常适合多个相同线程来处理同一份资源

Thread类中的方法：

构造方法：

Thread()

Thread(String name)

Thread(Runnable target)

Thread(Runnable target,String name)

常用方法

start（）启动线程

setName（）设置线程名称

getName（）返回线程的名称

setPriority（）设置线程优先级

getPriority（）返回线程的优先级

join（）等待线程终止(throws InterruptedException)

currentThread（）返回当前正在执行的线程对象的引用

sleep（long millis）休眠millis毫秒

线程优先级

优先级较高的线程有更多获得CPU的机会，反之亦然；

优先级都是用整数表示，1~10，一般情况下现成的默认优先级都是5，但是也可以通过setpriority来设置优先级

调度策略

        1 时间片

        2 抢占式：高优先级的线程抢占CPU

Java的调度方法

        同优先级线程组成先进先出队列，使用时间片策略

        对于高优先级，使用优先调度的抢占式策略

● Thread类有如下3个静态常量来表示优先级

        ● MAX_PRIORITY：取值为10，表示最高优先级。

​         ● MIN_PRIORITY：取值为1，表示最底优先级。 ​

        ● NORM_PRIORITY：取值为5，表示默认的优先级。

线程状态

线程在台的生命周期中会处于不同的状态

线程的状态：

● 新建：当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态

● 就绪：处于新建状态的线程被start（）后，将进入线程队列等待CPU时间片，此时它已具备了运行的条件，只是没分配到CPU资源

● 运行：当就绪的线程被调度并获得CPU资源时，便进入运行状态，run（）方法定义了线程的操作和功能

● 阻塞：在某种特殊情况下，被人为挂起或执行输入输出操作时，让出CPU并临时中止自己的执行，进入阻塞状态

● 死亡：线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止或出现异常导致结束

线程的分类

用户线程

守护线程

只要当前JVM实例中上存在任何一个非守护线程没有结束，守护线程就全部工作，只有当最后一个非守护线程结束，守护线程随着JVM一同结束工作；守护线程的作用是为其他的线程的运行提供便利服务，典型应用：GC（垃圾回收器）

注意：设置线程为守护线程必须在启动线程之前，否则会抛出一个IllegalThreadStateException异常。

多线程

多线程是指程序中包含多个执行单元，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务

何时需要多线程

● 程序需要同时执行两个或多个任务。

● 程序需要实现一些需要等待的任务时，如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等。

● 需要一些后台运行的程序时

多线程的优点

● 提高程序的响应.

● 提高CPU的利用率.

● 改善程序结构,将复杂任务分为对个线程,独立运行.

● 多线程的缺点

        线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多；

        多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程；

        线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题；

线程同步

并发与并行：

并行：多个CPU同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事

并发：在一个时间段内依次执行操作。比如：买票，抢购看似同时进行，实则一个一个执行

        ● 多个线程同时读写同一份共享资源时，可能会引起冲突。所以引入线程“同步”机制，即各线程间要有先来后到；

同步就是排队+锁：

        ● 几个线程之间要排队，一个个对共享资源进行操作，而不是同时进行操作；

        ● 为了保证数据在方法中被访问时的正确性，在访问时加入锁机制

同步锁

1 synchronized(){

//需要被同步的代码

}

2 public synchronized void show(String name){

//需要被同步的代码

}

同步锁可以是任何对象，必须唯一，保证多个线程获得的是同一个对象（用来充当锁标记）

同步执行过程

1.第一个线程访问，锁定同步对象，执行其中代码.

2.第二个线程访问，发现同步对象被锁定，无法访问.

3.第一个线程访问完毕，解锁同步对象.

4.第二个线程访问，发现同步对象没有锁，然后锁定并访问.

synchronized

是关键字，底层实现是依赖编译后的指令来实现。

是隐式锁 自动添加 自动释放（任务执行完，或者出现异常）

修饰代码块和方法

需要靠对象头中的锁标志记录锁的状态

ReentrantLock

是一个类，依赖是代码控制

是显示锁 手动的添加，手动的释放

只能修饰代码块

wait 必须在同步代码块中使用，使线程进入阻塞状态，并且释放同步监听器（锁），由其他线程唤醒

notify 同步代码块中使用，唤醒被wait的一个线程，如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高得那个

notifyAll 同步代码块中使用 唤醒所有进程