1.进程：是正在运行的程序
- 系统进行资源分配和调用的独立单位
- 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源
2.线程：进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
- 单线程：一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序，例：记事本程序
- 多线程：一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程程序，例：扫雷程序
多线程的实现方式
①继承Thread类
- 定义一个类MyThread继承Thread类
- 在MyThread类中重写run()方法
- 创建MyThread类的对象
- 启动线程
为什么要重写run()方法？
因为MyThread类中可能含有其他的代码，但并非所有的代码都需要被线程执行，为了区分哪些代码是能够被线程执行的，Java就提供了一个run()方法，让我们封装被线程执行的代码。
run()方法和start()方法的区别？
- run()：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用，不能起到启动线程的作用
- start()：启动线程，然后由JVM调用此线程的run()方法
package ThreadTest;
public class MyThread extends Thread { //定义一个类MyThread继承Thread类
public void run() { //在MyThread类中重写run()方法
...
}
}
package ThreadTest;
public class MyThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
MyThread my1 = new MyThread(); //创建MyThread类的对象
MyThread my2 = new MyThread();
//void start()导致此线程开始执行；Java虚拟机调用此线程的run方法
my1.start(); //启动线程
my2.start();
}
}
1.设置和获取线程名称
Thread类中设置和获取线程名称的方法
- void setName(String name)：将此线程的名称更改为等于参数name
- String getName()：返回此线程的名称
- 通过构造方法也可以设置线程名称
package ThreadTest;
public class MyThread extends Thread {
public MyThread() {}
public MyThread(String name) { //带参构造方法
super(name); //通过super去访问父类的带参构造方法
}
public void run() {
...
}
}
package ThreadTest;
public class MyThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
//Thread(String name)
MyThread my1 = new MyThread("高铁");
MyThread my2 = new MyThread("飞机");
my1.start();
my2.start();
}
}
如何获取main()方法所在的线程名称？
- public static Thread currentThread() ：返回对当前正在执行的线程对象的引用
package ThreadTest;
public class MyThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
...
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
2.线程调度
①线程有两种调度模型
- 分时调度模型：所有线程轮流使用CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU的时间片
- 抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取CPU时间片相对多一些
Java使用的是抢占式调度模型，多线程程序的执行有随机性
②Thread类中设置和获取线程优先级的方法
- public final int getPriority()：返回此线程的优先级
- public final void setPriority(int newPriority)：更改此线程的优先级
默认优先级：5
优先级范围：1-10
数字越大，优先级越高；线程优先级高仅仅表示线程获取CPU时间片的几率高，但是要在次数比较多，或者多次运行的时候才能看到你想要的效果
3.线程控制
| 方法名 | 说明 |
| static void sleep(long millis) | 使当前正在执行的线程停留（暂停执行）指定的毫秒数 |
| void join() | 等待这个线程死亡 |
| void setDaemon(boolean on) | 将此线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机将退出 |
- static void sleep(long millis)
public class ThreadSleep extends Thread {
public void run() {
...
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
- void join()
public class ThreadJoinDemo {
public static void main(String[] args) {
ThreadJoin tj1 = new ThreadJoin();
ThreadJoin tj2 = new ThreadJoin();
ThreadJoin tj3 = new ThreadJoin();
tj1.setName("康熙");
tj2.setName("四阿哥");
tj3.setName("八阿哥");
tj1.start();
try {
tj1.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
tj2.start();
tj3.start();
}
}
- void setDaemon(boolean on)
public class ThreadDaemonDemo {
public static void main(String[] args) {
ThreadDaemon td1 = new ThreadDaemon();
ThreadDaemon td2 = new ThreadDaemon();
td1.setName("关羽");
td2.setName("张飞");
//设置主线程为刘备
Thread.currentThread().setName("刘备");
td1.setDaemon(true);
td2.setDaemon(true);
td1.start();
td2.start();
...
}
}
4.线程生命周期
②实现Runnable接口
- 定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
- 在MyRunnable类中重写run()方法
- 创建MyRunnable类的对象
- 创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
- 启动线程
package RunnableTest;
//定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
public class MyRunnable implements Runnable {
public void run() { //重写run()方法
...
}
}
package RunnableTest;
public class MyRunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建MyRunnable类的对象
MyRunnable my = new MyRunnable();
//创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
//Thread t1 = new Thread(my);
//Thread t2 = new Thread(my);
//Thread (Runnable target,String name)
Thread t1 = new Thread(my,"高铁");
Thread t2 = new Thread(my,"飞机");
//启动线程
t1.start();
t2.start();
}
}
相比继承Thread类，实现Runnable接口的好处
- 避免了Java单继承的局限性
- 适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况，把线程和程序的代码、数据有效分离，较好地体现了面向对象的设计思想
线程同步
为什么出现问题？（判断多线程程序是否会有数据安全问题的标准）
- 是否是多线程环境
- 是否有共享数据
- 是否有多条语句操作共享数据
如何解决多线程安全环境？
- 基本思想：让线程没有安全问题的环境
如何实现？
- 把多条语句操作共享数据的代码给锁起来，让任意时刻只能有一个线程执行即可
- Java提供了同步代码块的方式来解决
1.同步代码块
锁多条语句操作共享数据，可以使用同步代码块实现
- 格式：
synchronized(任意对象） {
多条语句操作共享数据的代码
}
- synchronized(任意对象）：相当于给代码加锁了，任意对象就可以看成是一把锁
同步的好处和弊端：
- 好处：解决了多线程的数据安全问题
- 弊端：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，会在无形中降低程序的运行效率
2.同步方法
①同步方法：把synchronized关键字加到方法上
- 格式
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { }
- 同步方法的锁对象是this
②同步静态方法：把synchronized关键字加到静态方法上
- 格式
修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { }
- 同步静态方法的锁对象是类名.class
3.线程安全的类
StringBuffer
- 线程安全，可变的字符序列
- 从版本JDK 5开始，被StringBuilder替代。通常应该使用StringBuilder类，因为它支持所有相同的操作，但它更快，因为他不执行同步
Vector
- 从Java 2平台v1.2开始，该类改进了List接口，使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同，Vector被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用ArrayList代替
Hashtable
- 该类实现了一个哈希表，它将键映射到值。任何非null对象都可以用作键或者值
- 从Java 2平台v1.2开始，该类进行了改进，实现了Map接口，使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同，Hashtable被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用HashMap代替
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
StringBuilder sb2 = new StringBuilder();
Vector<String> v = new Vector<String>();
ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();
Hashtable<String,String> ht = new Hashtable<String,String>();
HashMap<String,String> hm = new HashMap<String,String>();
//static <T> List<T> synchronizedList (List<T> list)
//返回由指定列表支持的同步（线程安全）列表
List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
4.Lock锁
Lock中提供了获得锁和释放锁的方法
- void lock()：获得锁
- void unlock()：释放锁
Lock是接口不能直接实例化，采用它的实现类ReentrantLock来实例化
ReentrantLock的构造方法
- ReentrantLock()：创建一个ReentrantLock的实例
public class SellTicket implements Runnable {
...
private Lock lock = new ReentrantLock();
public void run() {
...
try {
lock.lock();
...
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
5.Object类的等待和唤醒方法
| 方法名 | 说明 |
| void wait() | 导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的notify()方法或notifyAll()方法 |
| void notify() | 唤醒正在等待对象监视器的单个线程 |
| void notifyAll() | 唤醒正在等待对象监视器的所有线程 |
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