3_3_多线程

多线程

线程实现

1. 继承Thread类（重点）【Thread实现了runnable接口】

• 子类继承thread类具备多线程能力

• 启动线程：子类.start()

• 不建议使用：避免OPP单继承局限性

  静态代理模式对比Thread

  • 真实对象和代理对象都要实现同一个接口

  • 代理对象要代理真实角色

    好处：

    • 代理对象可以做很多真实对象做不了的事情
    • 真实对象专注做自己的事情

2. 实现Runnable接口（重点）

• 实现接口runnable具有多线程能力
• 启动线程：传入目标对象+thread对象.start()
• 推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象呗多个线程使用

3. 实现Callable接口（了解，扩充）

• 需要返回值类型
• 重写call方法，需要抛出异常
• 创建目标对象
• 创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool（number）
• 提交执行：Future< Boolen > resault1 = ser.submit(t1)
• 获取结果：boolean r1 = result1.get()
• 关闭服务：ser.shutdownNow()

注意：线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行

4. 静态代理模式对比Thread

• 真实对象和代理对象都要实现同一个接口

• 代理对象要代理真实角色

  好处：

  • 代理对象可以做很多真实对象做不了的事情
  • 真实对象专注做自己的事情

线程状态

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FfQx5gVd-1602231734433)(C:\Users\why\Desktop\笔记\img\线程状态.png)]

1. 停止线程：

• 不推荐使用stop，destroy方法（已废弃）
• 推荐让线程自己停下来
• 推荐使用一个标志位进行终止变量，当flag=false，终止运行

2. 线程休眠：

• sleep（时间）指定当前线程阻塞的毫秒数
• sleep存在异常
• sleep时间到达后线程进入就绪状态
• 每个对象都有一个锁，sleep不会释放锁

3. 线程礼让：

• 当前执行的线程暂停，但不阻塞
• 将线程从运行状态转为就绪状态
• 让CPU重新调度，礼让不一定成功！线程之间重新竞争

4. Join

• Join合并线程，待此线程执行完后，再执行其他线程，其他线程阻塞
• 类似插队

5. 线程状态观测

   [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1RhMYHg6-1602231734435)(C:\Users\why\Desktop\笔记\img\线程状态观测.png)]

6. 线程优先级（先设置优先级再启动）

• Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行
• 线程的优先级用数字表示，范围从1~10
• 使用以下方式改变或获取优先级
  • getPriority() .setPriority(int x)

优先级低只意味着获取调度的概率低，并不是优先级低就不会被调用，都是看CPU的调度

7. 守护（daemon）线程

• 线程分为用户线程和守护线程
• 虚拟机必须确保用户线程执行完毕
• 虚拟机不用等待守护线程执行完毕
• 如：后台记录操作日志、监控缓存、垃圾回收等等

​ thread.setDamon(true) //默认false表示是用户线程

线程同步【队列+锁（锁机制synchronize）】

• 并发：多个线程操作同一个资源

• 线程同步其实就是等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池

锁机制缺点：

• 一个线程持有锁挥刀自其他所有需要此锁的线程挂起
• 在多线程竞争下，加锁，释放锁会引起性能问题
• 如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题

1. 同步方法

   • public synchronize void method (int args){}

     缺点：

     • 将一个大的方法申明为synchronize将会影响效率

   • 方法里面需要修改的内容才需要锁，锁太多，浪费资源

2. 同步块

   • synchronize (Obj){}
   • Obj称之为同步监视器
     • Obj可以是任何对象，但是推荐使用共享资源作为同步监视器
     • 同步方法中无需指定同步监视器，以为同步方法的同步监视器就是this，就是这个方法本身，或者是class
   • 同步监视器执行过程
     • 第一个线程访问，锁定，执行代码
     • 第二个线程访问，发现被锁定，无法访问
     • 第一个线程访问完毕，解锁
     • 第二个线程访问，无锁，锁定并访问

死锁必要条件

• 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
• 占有且等待：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
• 不可强行占有：进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
• 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

LOCK

通过ReentrantLock ()实现

lock.lock();
try{
	保证线程安全的代码
}finally{
	lock.unlock();
}

线程协作

synchronize可阻止并发并更新一个共享资源

synchronize不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）

解决通信问题方法：

• wait()，等待，会释放锁
• notify()，唤醒wait线程
• notifyAll()，唤醒同一个对象所有调用wait方法的线程优先级高的线程优先调度

1. 管程法

   生产者将生产好的数据放入缓冲区，消费者从缓冲区拿出数据

2. 信号灯法

   通过flag控制能否使用资源

线程池

提前创建好多个线程，使用直接获得，使用完放回池中

好处：

• 提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
• 降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）
• 便于线程管理
  • corePoolSize：核心池的大小
  • maximumPoolSize：最大线程数
  • keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

ExecutorService：真正的线程池接口

• void execute (Runnable command)：执行任务，无返回值；
• Futuresubmit(Callable task)：执行任务，有返回值；
• void shutdown()：关闭连接池

Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池