java---多线程

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1.什么是进程

2.什么是线程

3.进程和线程的区别

• 1.进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是cpu的基本调度单位
• 2.一个程序运行后至少有一个进程
• 3.一个进程可以包含多个线程，但是至少需要一个线程，否则这个进程是没有意义的。
• 4.进程间不能共享数据段地址，但同进程的线程之间可以。

4.线程的组成

• 任何一个线程都具有基本的组成部分：
  • CPU时间片：操作系统（os）会为每个线程分配执行时间。
  • 运行数据
    • 堆空间：存储线程需使用的对象，多个线程可以共享堆中的对象。
    • 栈空间：存储线程需使用的局部变量，每个线程都拥有独立的栈。
  • 线程的逻辑代码

5.线程的特点

• 1.线程抢占式执行
  • 效率高
  • 可防止单一线程长时间独占cpu
• 2.在单核cpu中，宏观上同时执行，微观上顺序执行。

6.创建线程

• 创建线程的三种方式
• 1.【继承Thread类，重写run方法】
• 2.【实现Runnable接口】
• 3.实现Callable接口

注意：启动线程，不能调用run方法，不然就是一个普通方法的调用，而不是启动线程。

7.获取和修改线程名称

• 获取线程ID和线程名称
  • 1.在Thread的子类中调用this.getId()或this.getName();
  • 2.使用Thread.currentThread().getId()和Thread.currentThread().getName();
• 修改线程名称
  • 1.调用线程对象的setName()方法
  • 2.使用线程子类的构造方法赋值。
    
    注意：创建MyRunnable对象，表示线程要执行的功能。而是一个线程。

8.线程的状态(基本)

9.常见方法

• 休眠
  • public static void sleep(long millis)
  • 当前线程主动休眠mollis毫秒。
• 放弃
  • public static void yield()
  • 当前线程主动放弃时间片，回到就绪状态，竞争下一次时间片。
• 加入：
  • public final void join()
  • 允许其他线程加入到当前线程中。

注意：加入当前线程（main），并堵塞当前线程，直到加入线程执行完毕

• 优先级
  • 线程对象.setPriority()
  • 线程优先级为1-10，默认为5，优先级越高，表示获取cpu机会越多。
• 守护线程
  -线程对象.setDaemon(true);设置为守护线程
  • 线程有两类：用户线程(前台线程)，守护线程(后台线程)
  • 如果程序中所有前台线程都执行完毕了，后台线程会自动结束。
  • 垃圾回收器线程属于守护线程。

10.线程的状态(等待)

11.线程的安全问题

• 多线程安全问题
  • 当多线程并发访问临界资源时，如果破坏原子操作，可能会造成数据不一致。
  • 临界资源：共享资源(同一对象)，一次仅允许一个线程使用，才可保证其正确性。
  • 原子操作：不可分割的多步操作，被视作一个整体，其顺序和步骤不可打乱或缺省。

12.同步方式(1)

• 同步代码块：
  synchronized(临界资源对象){//对临界资源对象加锁
  //代码(原子操作)
  }
  注：每个对象都有一个互斥锁标记，用来分配给线程的。
  只有拥有对象互斥锁标记的线程，才能进入对该对象加锁的同步代码块
  线程退出同步代码块时，会释放相应的互斥锁标记。

13.线程的状态(阻塞)

14.同步方式(2)

• 同步方法：
  synchronized 返回值类型 方法名称(形参列表0){//对当前对象(this) 加锁
  //代码(原子操作)
  }
  注意：如果是普通方法，锁是当前对象，如果是静态方法，锁是当前类。

注：只有拥有对象互斥锁标记的线程，才能进入对该对象加锁的同步代码块
线程退出同步代码块时，会释放相应的互斥锁标记。

15.同步规则

• 注意：
  • 只有在调用包含同步代码块的方法，或者同步方法时，才需要对象的锁标记。
  • 如果用不包括同步代码块的方法，或普通方法时，则不需要锁标记，可直接调用。
• 已知JDK中线程安全的类：
  • StringBuffer
  • Vector
  • Hashtable
  • 以上类中的公开方法，均为synchonized修饰的同步方法。

16.经典问题

• 死锁
  • 当第一个线程拥有A对象锁标记，并等待B对象锁标记，同时第二个线程拥有B对象锁标记，并等待A对象锁标记时，产生死锁。
  • 一个线程可以同时拥有多个对象的锁标记，当线程阻塞时，不会释放已经拥有的锁标记，由此可能造成死锁。

17. 线程通信

• 等待：
  • public final void wait（）
  • public final void wait（long timeout）
  • 必须在对obj加锁的同步代码块中，在一个线程中，调用obj.wait()时，此线程会释放其拥有的所有锁标记。同时此线程阻塞在o的等待队列中。释放锁，进入等待队列。
• 通知：
  • public fianl void notify()
  • public final void notifyAll()
    可能存在的问题如下：