23 API-多线程(多线程概述,多线程实现方案,线程控制常见方法,线程安全问题及解决)

1:多线程(理解)

(1)多线程：一个应用程序有多条执行路径

进程：正在执行的应用程序

线程：进程的执行单元，执行路径

单线程：一个应用程序只有一条执行路径

多线程：一个应用程序有多条执行路径

多进程的意义?

提高CPU的使用率

多线程的意义?

提高应用程序的使用率

*多线程的存在，不是提高程序的执行速度。其实是为了提高应用程序的使用率。

* 程序的执行其实都是在抢CPU的资源，CPU的执行权。

* 多个进程是在抢这个资源，而其中的某一个进程如果执行路径比较多，就会有更高的几率抢到CPU的执行权。

* 我们是不敢保证哪一个线程能够在哪个时刻抢到，所以线程的执行有随机性。

* 注意两个词汇的区别：并行和并发。

* 前者是逻辑上同时发生，指在某一个时间内同时运行多个程序。

* 后者是物理上同时发生，指在某一个时间点同时运行多个程序。

(2)Java程序的运行原理及JVM的启动是多线程的吗?

A:Java命令去启动JVM，JVM会启动一个进程，该进程会启动一个主线程。

B:JVM的启动是多线程的，因为它最低有两个线程启动了，主线程和垃圾回收线程。

(3)多线程的实现方案(掌握)

*public final String getName():获取线程的名称

*public final void setName(String name):设置线程的名称

针对不是Thread类的子类中如何获取线程对象名称呢?

* public static Thread currentThread():返回当前正在执行的线程对象

* Thread.currentThread().getName()

A:继承Thread类

public class MyThread extends Thread {

@Override
public void run() {
// 线程执行代码
}
}
}

public class MyThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建线程对象
// MyThread my = new MyThread();
// // 启动线程
// my.run();
// my.run();
// 调用run()方法为什么是单线程的呢?
// 因为run()方法直接调用其实就相当于普通的方法调用,所以你看到的是单线程的效果
// 要想看到多线程的效果，就必须说说另一个方法：start()
// 面试题：run()和start()的区别?
// run():仅仅是封装被线程执行的代码，直接调用是普通方法
// start():首先启动了线程，然后再由jvm去调用该线程的run()方法。
// MyThread my = new MyThread();
// my.start();
// // IllegalThreadStateException:非法的线程状态异常
// // 为什么呢?因为这个相当于是my线程被调用了两次。而不是两个线程启动。
// my.start();

// 创建两个线程对象
MyThread my1 = new MyThread();
MyThread my2 = new MyThread();

my1.start();
my2.start();
}
}

B:实现Runnable接口

public class MyRunnable implements Runnable {

@Override
public void run() {

// 由于实现接口的方式就不能直接使用Thread类的方法了,但是可以间接的使用

}

}

public class MyRunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建MyRunnable类的对象
MyRunnable my = new MyRunnable();

// 创建Thread类的对象，并把C步骤的对象作为构造参数传递
// Thread(Runnable target)
// Thread t1 = new Thread(my);
// Thread t2 = new Thread(my);
// t1.setName("林青霞");
// t2.setName("刘意");

// Thread(Runnable target, String name)
Thread t1 = new Thread(my, "林青霞");
Thread t2 = new Thread(my, "刘意");

t1.start();
t2.start();
}
}

(4)线程的调度和优先级问题

A:线程的调度

a:分时调度

b:抢占式调度 (Java采用的是该调度方式)

B:获取和设置线程优先级

a:默认是5

b:范围是1-10

(5)线程的控制(常见方法)

A:休眠线程

* public static void sleep(long millis) 休眠线程

B:加入线程

* public final void join():等待该线程终止。

C:礼让线程

* public static void yield():暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。

* 让多个线程的执行更和谐，但是不能靠它保证一人一次。

D:后台线程(守护线程)

* public final void setDaemon(boolean on):将该线程标记为守护线程或用户线程。

* 当正在运行的线程都是守护线程时，Java 虚拟机退出。 该方法必须在启动线程前调用。

E:终止线程(掌握)

* public final void stop():让线程停止，过时了，但是还可以使用。

* public void interrupt():中断线程。 把线程的状态终止，并抛出一个InterruptedException。

(6)线程的生命周期(参照线程生命周期图解.bmp)

A:新建

B:就绪

C:运行

D:阻塞

E:死亡

(7)电影院卖票程序的实现

A:继承Thread类

B:实现Runnable接口

(8)电影院卖票程序出问题

1:为了更符合真实的场景，加入了休眠100毫秒。

2:卖票问题

* A:相同的票卖了多次

* CPU的一次操作必须是原子性的

* B:出现了负数票

* 随机性和延迟导致的

(9)多线程安全问题的原因(也是我们以后判断一个程序是否有线程安全问题的依据)

A:是否有多线程环境

B:是否有共享数据

C:是否有多条语句操作共享数据

(10)同步解决线程安全问题

A:同步代码块

synchronized(对象) {

需要被同步的代码;

}

这里的锁对象可以是任意对象。

B:同步方法

把同步加在方法上。

这里的锁对象是this

C:静态同步方法

把同步加在方法上。

这里的锁对象是当前类的字节码文件对象(反射再讲字节码文件对象)

(11)回顾以前的线程安全的类

A:StringBuffer

B:Vector

C:Hashtable

D:如何把一个线程不安全的集合类变成一个线程安全的集合类

用Collections工具类的方法即可。

// 线程安全的类
StringBuffer sb = new StringBuffer();
Vector<String> v = new Vector<String>();
Hashtable<String, String> h = new Hashtable<String, String>();

// Vector是线程安全的时候才去考虑使用的，但是我还说过即使要安全，我也不用你
// 那么到底用谁呢?
// public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)
List<String> list1 = new ArrayList<String>();// 线程不安全
List<String> list2 = Collections
.synchronizedList(new ArrayList<String>()); // 线程安全