Java培訓(xùn)之java難點解析(十三)-多線程

多線程：★★★★
進程：正在進行中的程序。其實進程就是一個應(yīng)用程序運行時的內(nèi)存分配空間。
線程：其實就是進程中一個程序執(zhí)行控制單元，一條執(zhí)行路徑。進程負責(zé)的是應(yīng)用程序的空間的標示。線程負責(zé)的是應(yīng)用程序的執(zhí)行順序。
 
一個進程至少有一個線程在運行，當一個進程中出現(xiàn)多個線程時，就稱這個應(yīng)用程序是多線程應(yīng)用程序，每個線程在棧區(qū)中都有自己的執(zhí)行空間，自己的方法區(qū)、自己的變量。
jvm在啟動的時，首先有一個主線程，負責(zé)程序的執(zhí)行，調(diào)用的是main函數(shù)。主線程執(zhí)行的代碼都在main方法中。
當產(chǎn)生垃圾時，收垃圾的動作，是不需要主線程來完成，因為這樣，會出現(xiàn)主線程中的代碼執(zhí)行會停止，會去運行垃圾回收器代碼，效率較低，所以由單獨一個線程來負責(zé)垃圾回收。 
 
隨機性的原理：因為cpu的快速切換造成，哪個線程獲取到了cpu的執(zhí)行權(quán)，哪個線程就執(zhí)行。
 
返回當前線程的名稱：Thread.currentThread().getName()
線程的名稱是由：Thread-編號定義的。編號從0開始。
線程要運行的代碼都統(tǒng)一存放在了run方法中。
 
線程要運行必須要通過類中指定的方法開啟。start方法。（啟動后，就多了一條執(zhí)行路徑）
start方法：1）、啟動了線程；2）、讓jvm調(diào)用了run方法。
 
創(chuàng)建線程的第一種方式：繼承Thread ，由子類復(fù)寫run方法。
步驟：
1，定義類繼承Thread類；
2，目的是復(fù)寫run方法，將要讓線程運行的代碼都存儲到run方法中；
3，通過創(chuàng)建Thread類的子類對象，創(chuàng)建線程對象；
4，調(diào)用線程的start方法，開啟線程，并執(zhí)行run方法。
 
線程狀態(tài)：
被創(chuàng)建：start()
運行：具備執(zhí)行資格，同時具備執(zhí)行權(quán)；
凍結(jié)：sleep(time),wait()—notify()喚醒；線程釋放了執(zhí)行權(quán)，同時釋放執(zhí)行資格；
臨時阻塞狀態(tài)：線程具備cpu的執(zhí)行資格，沒有cpu的執(zhí)行權(quán)；
消亡：stop()

創(chuàng)建線程的第二種方式：實現(xiàn)一個接口Runnable。
步驟：
1，定義類實現(xiàn)Runnable接口。
2，覆蓋接口中的run方法（用于封裝線程要運行的代碼）。
3，通過Thread類創(chuàng)建線程對象；
4，將實現(xiàn)了Runnable接口的子類對象作為實際參數(shù)傳遞給Thread類中的構(gòu)造函數(shù)。
為什么要傳遞呢？因為要讓線程對象明確要運行的run方法所屬的對象。
5，調(diào)用Thread對象的start方法。開啟線程，并運行Runnable接口子類中的run方法。
Ticket t = new Ticket();
/*
直接創(chuàng)建Ticket對象，并不是創(chuàng)建線程對象。
因為創(chuàng)建對象只能通過new Thread類，或者new Thread類的子類才可以。
所以最終想要創(chuàng)建線程。既然沒有了Thread類的子類，就只能用Thread類。
*/
Thread t1 = new Thread(t); //創(chuàng)建線程。
/*
只要將t作為Thread類的構(gòu)造函數(shù)的實際參數(shù)傳入即可完成線程對象和t之間的關(guān)聯(lián)
為什么要將t傳給Thread類的構(gòu)造函數(shù)呢？其實就是為了明確線程要運行的代碼run方法。
*/
t1.start();

為什么要有Runnable接口的出現(xiàn)？
1：通過繼承Thread類的方式，可以完成多線程的建立。但是這種方式有一個局限性，如果一個類已經(jīng)有了自己的父類，就不可以繼承Thread類，因為java單繼承的局限性。
可是該類中的還有部分代碼需要被多個線程同時執(zhí)行。這時怎么辦呢？
只有對該類進行額外的功能擴展，java就提供了一個接口Runnable。這個接口中定義了run方法，其實run方法的定義就是為了存儲多線程要運行的代碼。
所以，通常創(chuàng)建線程都用第二種方式。
因為實現(xiàn)Runnable接口可以避免單繼承的局限性。
 
2：其實是將不同類中需要被多線程執(zhí)行的代碼進行抽取。將多線程要運行的代碼的位置單獨定義到接口中。為其他類進行功能擴展提供了前提。
所以Thread類在描述線程時，內(nèi)部定義的run方法，也來自于Runnable接口。
 
實現(xiàn)Runnable接口可以避免單繼承的局限性。而且，繼承Thread，是可以對Thread類中的方法，進行子類復(fù)寫的。但是不需要做這個復(fù)寫動作的話，只為定義線程代碼存放位置，實現(xiàn)Runnable接口更方便一些。所以Runnable接口將線程要執(zhí)行的任務(wù)封裝成了對象。
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//面試
new Thread(new Runnable(){  //匿名
public void run(){
System.out.println("runnable run");
}
}
{
public void run(){
System.out.println("subthread run");
}
}.start();  //結(jié)果：subthread run
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Try {
Thread.sleep(10);
}catch(InterruptedException e){}// 當刻意讓線程稍微停一下，模擬cpu 切換情況。
 
多線程安全問題的原因：
通過圖解：發(fā)現(xiàn)一個線程在執(zhí)行多條語句時，并運算同一個數(shù)據(jù)時，在執(zhí)行過程中，其他線程參與進來，并操作了這個數(shù)據(jù)。導(dǎo)致到了錯誤數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。
 
涉及到兩個因素：
1，多個線程在操作共享數(shù)據(jù)。
2，有多條語句對共享數(shù)據(jù)進行運算。
原因：這多條語句，在某一個時刻被一個線程執(zhí)行時，還沒有執(zhí)行完，就被其他線程執(zhí)行了。
 
解決安全問題的原理：
只要將操作共享數(shù)據(jù)的語句在某一時段讓一個線程執(zhí)行完，在執(zhí)行過程中，其他線程不能進來執(zhí)行就可以解決這個問題。
 
如何進行多句操作共享數(shù)據(jù)代碼的封裝呢？
java中提供了一個解決方式：就是同步代碼塊。
格式：
synchronized(對象) {  // 任意對象都可以。這個對象就是鎖。
需要被同步的代碼；
}

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作者：傳智播客Java培訓(xùn)學(xué)院
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