进程与线程详解-优快云博客

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进程和线程相关知识

一. 进程

1. 进程定义：进程对应正在运行的应用程序。

是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. 线程定义：线程可以看作进程执行的各种任务，是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径

单线程：一个进程只有一条执行路径，则成为单线程程序（记事本）
多线程：一个进程有多条执行路径，则为多线程程序

二. 多线程的实现方式

1. 继承Thread类（线程类）

创建子类继承Thread类
重写Thread类的run() 方法
在主类中创建子类线程对象调用start（）方法启动线程，然后JVM调用run（）方法执行

问题一： 为什么要重写run（）方法？
因为run（）方法用来封装被线程执行的代码

问题二： run（）方法和start（）方法的区别
run（）方法：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用
start（）方法：启动线程，然后JVM调用此进程的run（）方法

2. 实现Runnable接口

创建是实现类实现Runnable接口
在实现类中重写run（）方法
创建实现类对象
创建Thread类对象，将实现类对象作为线程类构造方法的参数，启动线程

补充：实现Runnable接口方法的优点
实现类可以有其他的父类，避免单继承的局限性
把线程和程序有效分离，更好的体现了面向对象的设计思想

三. 线程安全

1. 同步代码块实现线程安全

问题原因：多线程环境多条语句共享数据（卖票问题出现重复出票和负票）
解决方法：把多条语句操作共享数据的代码锁起来，让任意时刻只能有一个线程执行
synchronized（任意对象）{//（任意对象为🔒）
多条语句操作共享数据的代码
}
同步代码块的好处和弊端
好处：解决了多线程的数据安全问题
弊端：当线程很多时，每个线程都会去判断同步上的锁，很耗费资源，降低程序的运行效率

在这里插入图片描述

2. 同步方法解决线程安全问题

把synchronized放在方法体上，普通方法锁为this，静态方法锁为类.class (类的字节码文件)
格式
修饰符 synchronized 返回值类型方法名（参数）{
// 方法体 锁为this
}
修饰符 static synchronized 返回值类型方法名（参数）{
// 方法体 锁为当前类字节码文件
}

public class SellTickets implements Runnable {
    private static int ticket = 100;
//    private Object object = new Object();

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket % 2 == 0) {
                synchronized (SellTickets.class) {
                    if (ticket > 0) {

                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出第" + ticket + "张票");
                        ticket--;
                    }
                }
            } else {

                gett();
            }
        }
    }

    private static synchronized void gett() {
        if (ticket > 0) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出第" + ticket + "张票");
            ticket--;
        }
    }
}

四. 线程安全的类

方法都添加了synchronized关键字，同步方法线程安全

StringBuffer ：线程安全可变的字符序列（StringBuilder不执行同步，性能更高）
Vector ：可扩展的对象数组，同步线程安全，实现了 List集合的接口（ArrayList性能更高，但线程不安全）
HashTable ：Map集合的实现类接口（HashMap性能更高，但线程不安全）

注意：实际情况中可以使用集合的工具类Collections调用方法来获取线程安全的集合来代替HashTable 和Vector（代码如下）

五. Lock 锁

获取锁和释放锁的方法

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ReentranLock来实例化它的构造方法

public class SellTickets1 implements Runnable {
    private static int ticket = 100;
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                lock.lock();
                if (ticket > 0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出第" + ticket + "张票");
                    ticket--;
                }
            }finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

五. 线程的其他内容

设置线程名称，使用set，get方法设置（Thread类的静态方法）
调用getName（）方法返回此线程的名称
调用setName（）方法设置线程的名称
设置线程名称，使用构造器进行设置
查看当前线程名称，调用currventThread（）方法
线程的调度模型

Java使用 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，那么随机选择，优先级高的线程获取CPU时间片的时间相对较多
设置和获取线程优先级的方法（1-10）
void setPriority（int pri）
getPriority（）

线程控制
static void sleep（long mill）使当前线程停留指定的毫秒数（Thread类的静态方法）
void join 等待这个线程死亡
void setDaemon（boolean on）设置守护线程，主线程执行完毕，当运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机将退出，另外两个线程死亡
线程生命周期