黑马程序员--多线程1

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一、线程与进程

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顺序。该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。

线程：

就是进程中的一个独立的控制单元。线程在控制着进程的执行。一个进程中至少有一个线程。

Java VM 启动的时候会有一个进程java.exe.

进程中至少一个线程负责java程序的执行。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。

 

扩展：其实更细节说明jvm，jvm启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程。

注意：熟练掌握多线程编程理论和技术，对于之前已经学过的知识而言，是一种飞跃，并且是通往高级主题的中介。 

二、创建线程的第一种方式 ：

创建线程的第一种方式：继承Thread类。

 1，定义类继承Thread。

 2，复写Thread类中的run方法。目的：将自定义代码存储在run方法。让线程运行。

 3，调用线程的start方法，该方法两个作用：启动线程，调用run方法。

为什么要覆盖run方法呢？

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。就是说Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。

重点：start方法与run方法的区别

d.start();//开启线程并执行该线程的run方法。

d.run();//仅仅是对象调用方法。而线程创建了，并没有运行。

class Demo extends Thread
 {
  public void run()
  {
   for(int x=0; x<60; x++)
    System.out.println("demo run----"+x);
  }
 }
 
 class ThreadDemo 
 {
  public static void main(String[] args) 
  {
   Demo d = new Demo();//创建好一个线程。
   //d.start();//开启线程并执行该线程的run方法。
   d.run();//仅仅是对象调用方法。而线程创建了，并没有运行。
   for(int x=0; x<60; x++)
    System.out.println("Hello World!--"+x);
  }
 }

多线程的随机性：

经过多次运行结果来看：运行结果每一次都不同。

因为多个线程都获取cpu的执行权。cpu执行到谁，谁就运行。明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行。(多核除外)cpu在做着快速的切换，以达到看上去是同时运行的效果。我们可以形象把多线程的运行行为在互相抢夺cpu的执行权。

这就是多线程的一个特性：随机性。谁抢到谁执行，至于执行多长，cpu说的算。

三、线程的运行状态：

线程的状态大致可分为:新建、运行、阻塞（临时状态）、冻结（睡眠和等待）、消亡。具体关系如图所示：

四、创建线程的第二种方式：

创建线程的第二种方式：实现Runable接口

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该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类的构造函数。

  原因：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类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。

 

 重点：

实现（接口）方式和继承方式有什么区别呢？

实现方式好处：避免了单继承的局限性。并且该类中定义的资源也可以独立出来。

在定义线程时，建议使用实现Runnable方式。

 

两种方式区别：（代码存放位置不同）

继承Thread：线程代码存放Thread子类run方法中。

实现Runnable：线程代码存在Runnable接口的子类的run方法。

class Ticket implements Runnable
 {
  private  int tick = 100;
  public void run()
  {
   while(true)
   {
    if(tick>0)
    {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
    }
   }
  }
 }
 
class  TicketDemo
{
  public static void main(String[] args) 
  {
   Ticket t = new Ticket();
 
   Thread t1 = new Thread(t);//创建了一个线程；
   Thread t2 = new Thread(t);//创建了一个线程；
   Thread t3 = new Thread(t);//创建了一个线程；
   Thread t4 = new Thread(t);//创建了一个线程；
   t1.start();
   t2.start();
   t3.start();
   t4.start();
  }
}

五、同步问题：

通过分析，发现，打印出0，-1，-2等错票。多线程的运行出现了安全问题。

问题的原因：

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，另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。

解决办法：

对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完。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。

 就是同步代码块。

 synchronized(对象)
{
  需要被同步的代码（操纵共享数据的代码）
}

对象如同锁（有叫监视器）。持有锁的线程可以在同步中执行。没有持有锁的线程即使获取cpu的执行权，也进不去，因为没有获取锁。

火车上的卫生间---经典。

同步的前提：

1，必须要有两个或者两个以上的线程。（单线程没必要）

2，必须是多个线程使用同一个锁。

目的：保证同步中只能有一个线程在运行。

好处：解决了多线程的安全问题。

弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源。（例如家里的们装锁，为了安全需要消耗资源）

如何确定需要同步的代码：

 1，明确哪些代码是多线程运行代码。

 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

 同步有两种形式：同步代码块和同步函数。

六、同步函数用的锁是什么

1.非静态同步函数用的是哪一个锁呢？

函数需要被对象调用。那么函数都有一个所属对象引用。就是this。所以同步函数使用的锁是this。

2.静态的同步函数使用的锁是

静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象。类名.class  该对象的类型是Class

静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象。 类名.class

七、死锁

所谓死锁： 是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。 由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象死锁。

哲学家就餐问题：

哲学家就餐问题是在计算机科学中的一个经典问题，用来演示在并行计算中多线程同步(Synchronization)时产生的问题。在1971年，著名的计算机科学家艾兹格·迪科斯彻提出了一个同步问题，即假设有五台计算机都试图访问五份共享的磁带驱动器。稍后，这个问题被托尼·霍尔重新表述为哲学家就餐问题。这个问题可以用来解释死锁和资源耗尽。

死锁出现情况：同步中嵌套同步，而锁却不同。

代码示例，目的是了解死锁，进而避免死锁的发生：

class Ticket implements Runnable
 {
  private  int tick = 1000;
  Object obj = new Object();
  boolean flag = true;
  public  void run()
  {
   if(flag)
   {
    while(true)
    {
     synchronized(obj)
     {
      show();
     }
    }
   }
   else
    while(true)
     show();
  }
  public synchronized void show()//this
  {
   synchronized(obj)
   {
    if(tick>0)
    {
     try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....code : "+ tick--);
    }
   }
  }
 }
 
 class  DeadLockDemo
 {
  public static void main(String[] args) 
  {
   Ticket t = new Ticket();
   Thread t1 = new Thread(t);
   Thread t2 = new Thread(t);
   t1.start();
   try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
   t.flag = false;
   t2.start();
  }
 }