java多线程

一、多线程概述

　　一个进程中至少有一个线程，每一个线程都有自己运行的内容，这个内容可以称为线程要执行的任务。

不能没一个问题都使用多线程，能使用单线程解决的问题就不要使用多线程解决。

使用多线程的弊端：

　　一旦开启了多个程序，电脑就会变卡，原因就是每个程序被CPU处理的几率变小了。最明显的例子就是如果在复制文件的时候如果开启了多个其他程序，则复制文件所需要的时间就会明显变长。

　　使用多核CPU可以解决一部分问题，它们的瓶颈就是内存。

　　在学习多线程之前我们写的Java程序也是多线程的，只不过除了主线程之外的其他线程是虚拟机隐式调用的。最明显的例子就是垃圾回收机制。

　　Object类中有一个方法名为finalize，该方法由垃圾回收器自动调用，不需要程序员维护。

　　需要注意的是，堆中产生垃圾之后并不会立刻被垃圾回收器回收，而是经过一段时间后才会被回收。这么做的原因就是如果立即回收，就会和主方法争夺CPU的执行权，影响程序执行效率，这在垃圾产生较为频繁的程序中尤其明显。

演示垃圾回收机制：

public class Demo {
public int data;
public Demo(int data)
{
this.data=data;
}
public void finalize()
{
System.out.println(this.data);
}

}

public class Main {
public static void main(String args[])
{
new Demo(1);
new Demo(2);
new Demo(3);
new Demo(4);
System.gc();
System.out.println("Hello,World!");
}
}

使用System.gc()方法可以告知垃圾回收器已经产生垃圾了，但是垃圾回收器可能不会立即启动。

我们使用多线程的目的就是让程序并发执行两段或者两段以上代码。

二、线程创建的方式一：继承Thread类

　　Thread类位于lang包下，而且不是抽象类，因此使用起来很方便。创建线程的目的是为了开启一条执行路径，去运行指定的代码并和其他代码实现同时运行。Thread类用于描述线程，而线程是需要任务的，这个任务由run方法体现。也就是说run方法就是封装自定义线程任务的函数。

　　使用Thread类创建线程的步骤：

　　　　1.定义一个类继承Thread类。

　　　　2.覆盖Thread类的run方法

　　　　3.创建Thread子类对象。

　　　　4.调用start方法启动线程。

Thread类中有两个方法：getName方法用于获取线程名，currentThread用于获取当前线程。前者是非静态类，后者是静态类。

代码演示：

class Demo extends Thread
{
public void run()
{
for(int i=1;i<=3;i++)
{
System.out.println("Thread_Name="+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
public class Test
{
public static void main(String args[])
{
new Demo().start();
new Demo().start();
for(int i=1;i<=3;i++)
{
System.out.println("Thread_Name="+Thread.currentThread().getName());
}
}
}

应当注意，虽然main方法已经结束，但是仍然打印出了Thread-0，是因为每个线程在内存中都会开辟一个单独的栈，栈与栈之间互不影响。

三、线程的几种状态。

　　线程一共有五种状态：创建、运行、临时堵塞、冻结、消亡。

　　我们将线程的权限划分为CPU执行资格和CPU执行权。

各个状态之间的转换关系如下：



一个线程如果具备CPU执行资格，它可以在处理队列中排队等待CPU的执行。

一个线程如果具备CPU执行权，说明它正在被CPU执行，并且它一定具备CPU执行资格。

　　运行状态：具备CPU执行资格和CPU执行权。

　　冻结状态：既不具备CPU执行资格也不具备CPU执行权。

　　堵塞状态：具备CPU执行资格，但是不具备CPU执行权。

四、创建线程的第二种方式：实现Runnable接口

Runnable接口中只有一个方法run，它和Thread类结合可以实现创建新线程的功能。

使用Runnable接口创建新线程的步骤是：

　　1）.覆盖接口的run方法，将线程的任务代码封装到run方法中。
　　2）.通过Thread类创建线程对象，并将Runnable接口的子类对象作为Thread累的构造函数进行传递。
　　　　　　为什么？因为线程的任务都封装在Runnable接口的run方法中。所以要在线程对象创建时就必须明确要运行的任务。
也就是说，如果你不传递，则线程对象调用自己的run(new Thread())方法，如果你传递，则线程对象调用传递的run(new Thread(target))方法。
　　3）.调用线程对象的start方法开启线程。

class Demo implements Runnable
{
public void run()
{
for(int i=1;i<=3;i++)
{
System.out.println("Thread_Name="+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
public class Main
{
public static void main(String args[])
{
new Thread(new Demo()).start();
new Thread(new Demo()).start();
for(int i=1;i<=3;i++)
{
System.out.println("Thread_Name="+Thread.currentThread().getName());
}
}
}

使用Runnable方式的好处是什么？

　　1.将线程的任务从线程的子类中分离出来，进行了单独的封装。
　　　　　　按照面向对象的思想将任务封装成对象。
　　2.避免了java单继承的局限性。

所以实际开发中大多使用实现Runnable接口的方式创建线程，而不是继承Thread类，这符合少用继承、多用组合原则。

五、综合案例：通过买票系统比较两种方式的异同

1.使用Thread的方式：

class Ticket extends Thread
{
public static int sum=10;
public void run()
{
while(true)
{
if(sum>0)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+sum--);
}
}
}

}
public class Demo01
{
public static void main(String args[])
{
Ticket t0=new Ticket();
Ticket t1=new Ticket();
Ticket t2=new Ticket();
Ticket t3=new Ticket();
t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();

}
}

2.使用Runnable方式

class Ticket implements Runnable
{
public int sum=10;
public void run()
{
while(true)
{
if(sum>0)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+sum--);
}
}
}
}
public class Demo
{
public static void main(String args[])
{
Ticket t=new Ticket();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
}
}

虽然两种方法都可以达到目的，但是后者并没有采用静态成员变量的方式，具有更大的灵活性。