黑马程序员--java多线程和单例模式--java学习日记3（基础知识）

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从进程说起。

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

该进程中至少有一个线程负责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。

在某一时刻，只能有一个程序在运行（多核除外），多线程的执行具有随机性，至于执行多长时间，cpu说的算。

实现多线程的两个方法：

一、继承Thread类。步骤：

1.定义类继承Thread

2.重写run方法。原因：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。也就是说，run方法用于存储线程要运行的代码。目的：将自定义的代码存储在run方法中，让线程执行。

3.调用start方法（启动线程，调用run方法）。区别：Thread t = new Thread(); t.run();只是调用方法，而线程创建了，并没有运行。定义子类对象的同时线程被创建，调用start才开启线程。

Thread常用方法：

static Thread currentThread();获取当前线程对象

getName():获取线程名称

设置线程名称：setName（）或构造函数。

局部变量在每个线程中都有独立的一个存储空间。

二、实现Runnable。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放在该run方法中。

3.通过Thread类建立线程对象new Thread(Runnable r);

4.将Runnable接口的子类对象。为什么要将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread的构造函数？因为，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

实现方式和继承方式有什么区别呢？

实现方式的好处：避免了java语言单继承的局限性。在定义线程时，建议使用实现方式。

区别：线程代码存放位置不同

继承Thread：线程代码存放在Thread子类的run方法中。

实现Runnable：线程代码存在接口的子类的run方法中。

多线程出现安全问题的原因：

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，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，其他线程不能参与进来。

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)

{

需要同步的代码

}

对象如同锁，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

同步的前提：

1.必须要有两个或者两个以上的线程。

2.必须是多个线程使用同一个锁。

必须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。

如何判断代码中是否有安全问题？

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。

同步函数 修饰符 synchronized 返回类型 函数名（参数列表）{}

函数需要被对象调用，因此，同步函数持有的锁是this

如果同步函数被静态修饰后，使用的是什么锁呢？

通过验证，不是this，因为静态方法中也不可以定义this。

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 。

延迟加载的单例设计模式的实例（懒汉式）

class Single

{

private static Single s = null;

private Single(){}

public static Single getInstance()

{

if(s == null)

{

sychronized(Single.class)

{

if(s == null)

{

s = new Single();

}

}

}

return s;

}

}

懒汉式和饿汉式的区别：

懒汉式特点是实例的延迟加载。但多线程访问下可能会有问题，解决方法：加同步代码块或同步函数可以实现，但相对低效，双重判断可以解决效率问题。加同步时使用的锁是该对象所在类的字节码文件对象。

死锁

什么是死锁？简单来说，死锁就是A线程持有b锁、B线程持有a锁，它们都要等对方释放持有的锁才能继续运行，造成两个线程进入循环等待，形成死锁。

产生原因：同步中嵌套同步

解决办法：一旦死锁发生，必须强制停止其中一个产生死锁的线程，打破死循环，让其他线程继续执行。

死锁代码示例：

class DeadLockTest implements Runnable // 定义一个类实现Runnable接口
{
/**
本程序演示了一个死锁
*/
private boolean flag;
public DeadLockTest(boolean flag)
{
this.flag = flag;
}

public void run()
{
if(flag)
{
while(true)
{
synchronized(MyLock.locka)
{
System.out.println("if locka");
synchronized(MyLock.lockb)
{
System.out.println("if lockb");
}
}
}
}
else
{
while(true)
{
synchronized(MyLock.lockb)
{
System.out.println("else lockb");
synchronized(MyLock.locka)
{
System.out.println("else locka");
}
}
}
}
}

public static void main(String[] args)
{
Thread t1 = new Thread(new DeadLockTest(true));// 用实现Runnable接口方式创建一个线程
Thread t2 = new Thread(new DeadLockTest(false));
t1.start();  // 启动线程t1
t2.start(); // 启动线程t2
System.out.println("Hello World!");
}
}

class MyLock  // 用来定义线程中用到的锁
{
static Object locka = new Object() ;
static Object lockb = new Object() ;
}

线程间通讯

其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同。

等待唤醒机制

wait(),notify(),notifyAll() 都是用在同步中，因为要对持有监视器(锁)的线程操作。

所以要使用在同步中，因为只有同步才具有锁。

为什么这操作线程的方法要定义在Object中？

因为这些方法在操作同步中线程时，都必须要标识它们所操作线程持有的锁

只有同一个锁上的被等待线程，才可以被同一个锁上notify唤醒。

不可以对不同锁中的线程进行唤醒。

也就是说，等待和唤醒必须是同一个锁。

而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法定义在Object类中。

对于多个生产者和消费者。

为什么要定义while判断标记。

原因：让被唤醒的线程再一次判断标记。

为什么定义notifyAll，

因为需要唤醒对方线程。

因为只用notify，容易出现只唤醒本方线程的情况。导致程序中的所有线程都等待。

JDK1.5中提供了多线程升级解决方案

将同步Synchronized替换成显式Lock操作。

将Object中的wait，notify，notifyAll，替换成了Condition对象。

该对象可以对Lock锁进行获取

该示例中，实现了本方只唤醒对方操作。

Lock.unlock();一定要执行，应放在finally语句块中

如何停止线程？

Stop方法已经过时。如何停止线程呢？

只有使run方法结束

开启多线程运行，运行代码通常是循环结构。

只要控制住循环，就可以让run方法结束，也就是线程结束。

特殊情况：当线程处于冻结状态，就不会读取到标记，那么线程就无法结束

当没有指定的方式让冻结的线程恢复到运行状态时，这时需要对冻结状态进行清除。强制让线程恢复到运行状态中来，这样就可以操作标记来让线程结束。

Thread类提供该方法 interrupt（）； sleep，wait，join均可中断。

Thread类中的常用方法

public final void setDaemon（boolean f）设置为守护线程或用户线程（后台线程），若正在运行的线程全为守护线程时，java虚拟机退出。要在线程启动即start之前设置

public final void join() throws InterruptedException 等待该线程终止

join：当A线程执行到了B线程.join()方法时，A就会等待。等B线程都执行完，A才会执行。

setPriority（）：MIN_PRIORITY==1，NORM_PRIORITY==5，MAX_PRIORITY==10

Thread.yield();主动释放执行权。暂停当前正在执行的线程对象，执行其他线程。使线程都有执行机会。