黑马程序员_学习日记三_多线程一

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多线程

    进程：进程是一个正在执行中的程序，每一个进程执行都有一个执行的顺序，该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。

    线程：线程是进程中的一个独立的控制单元，在控制着进程的执行，一个进程中至少有一个线程。在JVM启动的时候，就会有一个java.exe的进程运行，该进程中至少有一个线程负责java程序的运行，而且这个线程运行的代码存在于main方法中，该线程称之为主线程（Main Thread）。

创建线程的方法

    创建线程的第一种方式：继承Thread类

    步骤：

    1.定义类继承Thread类；

    2.复写Thread类中的run()方法，将自定义的代码存储在run()方法中，让线程运行；

    3.创建线程对象，调用该线程的start()方法，start()方法有两个作用，启动线程和调用run()方法；

    如果一个程序中有两个线程，会发现每一次的运行结果都不相同，这是因为多个线程都在抢占CPU，CPU执行到哪个线程，哪个线程就执行，某一个时刻只能有一个线程在运行（多核除外），CPU在不同线程之间做着快速切换，看上去是同时运行的效果。

这就是多线程的一个特性：随机性，即哪个线程抢占CPU，就执行哪个线程，至于执行多长时间，是由CPU来决定的。

    创建线程的第二种方法：声明实现Runnable接口的类。

    步骤：

    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类的构造方法。（为什么要将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread的构造方法？因为自定义的run()方法所属的对象是Runnable接口的子类对象，所以要让线程去执行指定对象的run()方法，就必须明确该run()方法所属对象）；

    5.调用Thread类对象的start()方法开启线程并调用Runnable接口子类的run()方法。

run()和start()的特点

    为什么要覆盖run()方法呢？

    因为Thread类用于描述线程，该类就定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码，该存储功能就是run()方法。也就是说，Thread中的run()方法是用于封装线程要运行的代码。

    为什么在主方法内不能直接调用run()放方法？

    因为在创建多线程对象后，如果是直接调用对象中的run()方法，则该run()方法的调用和普通的对象调用没有什么区别，此时，并没有开启新的线程，属于单线程。也就是说，run()方法此时是在主线程中运行的。而线程对象调用start()方法，则启动了新线程，并且start()方法会自动调用run()方法，此时，run()方法中的代码就被新的线程执行了。

获取线程对象以及名称

    程序中每个线程都有自己默认的名称，统一为Thread-编号，该编号从0开始。可以通过调用Thread类中的getName()方法获得线程的名称。

    除此之外还可以自己给线程定义名称，利用super关键字重载Thread类中的构造方法即可实现自定义线程名称。

线程当中常用的几个方法：

    1.CurrentThread()方法：获取当前运行线程对象，该方法是static的。

    2.getName()方法：获取对象名称。

    3.setName()方法：自定义线程名称（或者利用super关键字覆盖构造方法也能实现）。

两种创建多线程的区别和特点

    为什么Java要提供两种方法来创建线程呢？它们都有哪些区别？相比而言，哪一种方法更好呢？

    1. 在Java中，类仅支持单继承，也就是说，当定义一个新的类的时候，它只能扩展一个外部类。这样，如果创建自定义线程类的时候是通过扩展 Thread类的方法来实现的，那么这个自定义类就不能再去扩展其他的类，也就无法实现更加复杂的功能。因此，如果自定义类必须扩展其他的类，那么就可以使用实现Runnable接口的方法来定义该类为线程类，这样就可以避免Java单继承所带来的局限性。  

2.线程需要实现的代码存放位置不一样，继承Thread类方法代码存放在Thread子类run()方法中，而实现Runnable接口的方式代码存放在接口子类的run方法中。

3. 还有一点最重要的就是使用实现Runnable接口的方式创建的线程可以处理同一资源，从而实现资源的共享，因此，几乎所有的多线程程序都是通过实现Runnable接口的方式来完成的。

多线程的安全问题

    在CPU处理共享数据的多线程的过程中，有可能出现下面这种情况，当CPU在处理第一个线程时，在执行完某条判断语句后，会将当前这个线程挂起，转而去处理其他就绪状态的线程，这样就会可能出现安全问题。

    问题出现的原因：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，还没有执行完，另一个线程抢夺了CPU，导致共享数据的错误。

    解决方法：对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程先执行完，在执行过程中，其他线程不可以参与执行。

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式，那就是同步代码机制，用法如下：

synchronized(对象)

{

    需要被同步的代码，

}

多线程同步代码块

    同步代码块机制：

synchronized(对象){ 需要被同步的代码，}

    对象如同监视器，持有监视器的线程可以在同步中执行，不持有监视器的线程即使获取了CPU执行权也无法正常运行，因为没有获取监视器。

    什么情况下要考虑使用同步机制？

    1.必须要有两个或两个以上的线程；

    2.必须有多个线程访问同一资源的情况，必须保证只有一个线程在访问资源。

    在程序当中加入同步机制有好处也有弊端，好处是解决了多线程的安全问题，弊端是线程需要判断当前监视器的状态，较为消耗资源。

多线程-同步方法

    如何发现程序中可能出现安全问题的地方？

    1.明确哪些代码是多线程代码；

    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。

    同步机制还有另外一种表现形式，那就是同步方法，直接用synchronized关键字修饰该方法即可，比较简便。

多线程同步方法的监视器

    同步方法中synchronized关键字使用的监视器是什么？因为方法需要被对象调用，那么方法都有一个所属对象引用，就是this关键字，所以同步方法使用的监视器是this。

    如果同步方法被static静态修饰后，通过验证，synchronized关键字使用的监视器已经不再是this了，应为静态方法中不可以定义this。    当程序编译后，内存中还没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象，即：类名.class，该对象的类型是class类型的。

    静态的同步方法是用的监视器是该方法所在类的字节码文件对象，即：类名.class。

 

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