黑马程序员——JAVA笔记——线程

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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：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。

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。

1.如何在自定义的代码中，自定义一个线程？

通过对api的查找，java已经提供了对线程这类事物的描述。就是Thread类。

创建线程的第一种方式：继承Thread类。

步骤：

1.定义类继承Thread。

2.复写Thread中的run方法

目的：将自定义的代码存储在run方法中，让线程运行。

3.调用线程的start方法，该方法有两个作用：启动线程，调用run方法。

发现运行结果每次都不同。

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。

我们可以形象的把多线程的运行形容为在互相抢夺cpu的执行权(资源)。

这就是多线程的一个特性:随机性。谁抢到谁执行，至于执行多久，cpu说了算

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。

也就是说Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。

class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Test t=new Test();//建立一个对象，创建好一个线程
//t.start();//开启线程并执行该线程的run方法。
t.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("main run"+x);
}

}
}

class Test extends Thread
{
public void run()
{
for(int x=0;x<60;x++)
{
System.out.println("Test run"+x);
}
}
}

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。

为什么要将Runnable接口的子类对象传递给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方法所属的对象。

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？

实现方式好处：避免了但继承的局限性。在定义线程时，建议使用实现方式。

两种方式的区别：

继承Thread：线程代码存放在Thread子类run方法中。

实现Runnable：线程代码存放在接口子类的run方法中。

例：简单的买票程序。多个窗口同时买票。

class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Ticket t=new Ticket();
Thread t1=new Thread(t);//创建一个线程
Thread t2=new Thread(t);//创建一个线程
Thread t3=new Thread(t);//创建一个线程
Thread t4=new Thread(t);//创建一个线程
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}

class Ticket implements Runnable
{
private int tick=100;
public void run()
{
while(true)
{
if(tick>0)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----sale---"+tick--);
}
}
}
}

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

}

对象如同锁，持有锁的线程可以再同步中执行。没有持有锁的线程即使获取了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：多个线程都需要判断锁，较为消耗资源。

class Ticket implements Runnable
{
private int tick=100;
Object obj= new Object();
public void run()
{
while(true)
{
synchronized(obj)
{
if(tick>0)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----sale---"+tick--);
}
}
}
}
}

同步函数就是对某个函数加锁。那么在同步函数中，这个锁是什么呢？

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。

通过该程序进行验证。

使用两个线程来买票。一个线程在同步代码块总。一个线程在同步函数中。都在执行买票动作。

class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Ticket t=new Ticket();
Thread t1=new Thread(t);//创建一个线程
Thread t2=new Thread(t);//创建一个线程
t1.start();
try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
t.flag=false;
t2.start();
}
}

class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
private int tick=100;//static
boolean flag=true;
// Object obj=new Object();
public void run()
{
if(flag){
while(true)
{
synchronized(this){
if(tick>0)
{
try {Thread.sleep(10);}catch (InterruptedException e) {}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----code---"+tick--);
}
}
}
}else
{
while(true)
{
this.show();
}
}
}
public synchronized void show()
{
if(tick>0)
{
try {Thread.sleep(10);}catch (InterruptedException e) {}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----show---"+tick--);
}
}
}

如果同步函数被静态修饰后，使用的锁是什么呢？
通过验证，发现不在是this。因为静态方法中不可以定义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，使用的锁是该方法锁在类的字节码文件对象。也就是类名。class。

public static synchronized void show()
{
if(tick>0
4000
)
{
try {Thread.sleep(10);}catch (InterruptedException e) {}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----show---"+tick--);
}
}

死锁：同步中嵌套同步，锁却不同。就会造成死锁，两个线程都在等待。

class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Thread t1=new Thread(new Test(true));
Thread t2=new Thread(new Test(false));
t1.start();
t2.start();
}
}

class Test implements Runnable
{
private boolean flag;
Test(boolean flag)
{
this.flag=flag;
}
public void run()
{
if(flag)
{
synchronized(MyLock.locka)
{
System.out.println("if locka");
synchronized(MyLock.lockb)
{
System.out.println("if lockb");
}
}
}
else
{
synchronized(MyLock.lockb)
{
System.out.println("else lockb");
synchronized(MyLock.locka)
{
System.out.println("else locka");
}
}
}
}
}

class MyLock
{
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。

wait: notify();
notifyAll();

都使用在同步中，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。

为什么这些操作线程的方法要定义在Object类中？

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，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。

class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Res r=new Res();
new Thread(new Input(r)).start();
new Thread(new Output(r)).start();
}
}

class Res
{
private String name;
private String sex;
boolean flag=false;

public synchronized void set(String name,String sex)
{
if(flag)
try {this.wait();}catch(Exception e){}
this.name=name;
this.sex=sex;
flag=true;
this.notify();
}
public synchronized void out()
{
if(!flag)
try {this.wait();}catch(Exception e){}
System.out.println("name="+name+",sex="+sex);
flag=false;
this.notify();
}
}

class Input implements Runnable
{
private Res r;
Input(Res r)
{
this.r=r;
}
public void run()
{
int x=0;
while(true)
{
if(x==0)
r.set("mike","man");
else
r.set("啦啦","女");
x=(x+1)%2;
}
}
}

class Output implements Runnable
{
private Res r;
Output(Res r)
{
this.r=r;
}
public void run()
{
while(true)
{
r.out();
}

}
}

如何停止线程？

只有一种，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。那么线程就不会结束。

当没有指定的方式让冻结的线程恢复到运行状态时，这时需要对冻结进行清除。

强制让线程回复到运行状态中来。这样就可以操作标记让线程结束。

Thread类中提供该方法 interrupt();

class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
StopThread st=new StopThread();
Thread t1=new Thread(st);
Thread t2=new Thread(st);
t1.start();
t2.start();

int num=0;

while(true)
{
if(num++==60)
{
// st.changeFlag();
t1.interrupt();
t2.interrupt();
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----"+num);
}
System.out.println("over");

}
}

class StopThread implements Runnable
{
private boolean flag=true;
public synchronized void run()
{
while(flag)
{
try
{
this.wait();
}
catch(InterruptedException e)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----Exception");
flag=false;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----run");
}
}
public void changeFlag()
{
flag=false;
}
}