JAVA基础复习二十三-多线程

一、多线程

* 1.什么是线程
* 线程是程序执行的一条路径, 一个进程中可以包含多条线程
* 多线程并发执行可以提高程序的效率, 可以同时完成多项工作
* 2.多线程的应用场景
* 迅雷开启多条线程一起下载
* QQ同时和多个人一起视频
* 服务器同时处理多个客户端请求

二、多线程并行和并发的区别

* 并行就是两个任务同时运行，就是甲任务进行的同时，乙任务也在进行。(需要多核CPU)
* 并发是指两个任务都请求运行，而处理器只能按受一个任务，就把这两个任务安排轮流进行，由于时间间隔较短，使人感觉两个任务都在运行。
* 比如我跟两个网友聊天，左手操作一个电脑跟甲聊，同时右手用另一台电脑跟乙聊天，这就叫并行。
* 如果用一台电脑我先给甲发个消息，然后立刻再给乙发消息，然后再跟甲聊，再跟乙聊。这就叫并发。

三、Java程序运行原理和JVM的启动是多线程的

* A:Java程序运行原理
* Java命令会启动java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ，然后主线程去调用某个类的 main 方法。

* JVM启动至少启动了垃圾回收线程和主线程，所以是多线程的。

四、多线程程序实现的方式

* 1.继承Thread
* 定义类继承Thread
* 重写run方法
* 把新线程要做的事写在run方法中
* 创建线程对象
* 调用start()方法开启新线程, 内部会自动执行run方法

* 2.实现Runnable
* 定义类实现Runnable接口
* 实现run方法
* 把新线程要做的事写在run方法中
* 创建自定义的Runnable的子类对象
* 创建Thread对象, 传入Runnable
* 调用Thread对象的start()开启新线程, 内部会自动调用Runnable的run()方法

五、两种方式的区别

* 查看源码的区别:
* a.继承Thread : 由于子类重写了Thread类的run(), 当调用start()时, 直接找子类的run()方法
* b.实现Runnable : 构造函数中传入了Runnable的引用, 成员变量记住了它, start()调用run()方法时内部判断成员变量Runnable的引用是否为空, 不为空编译时看的是Runnable的run(),运行时执行的是子类的run()方法

* 继承Thread
* 好处是:可以直接使用Thread类中的方法,代码简单
* 弊端是:如果已经有了父类,就不能用这种方法
* 实现Runnable接口
* 好处是:即使自己定义的线程类有了父类也没关系,因为有了父类也可以实现接口,而且接口是可以多实现的
* 弊端是:不能直接使用Thread中的方法需要先获取到线程对象后,才能得到Thread的方法,代码复杂

六、匿名内部类实现线程的两种方式

继承Thread类

new Thread() {      //1,new 类(){}继承这个类
public void run() { //2,重写run方法
for(int i = 0; i < 3000; i++) { //3,将要执行的代码,写在run方法中
System.out.println("");
}
}
}.start();

实现Runnable接口

new Thread(new Runnable(){ //1,new 接口(){}实现这个接口

public void run() {//2,重写run方法

for(int i = 0; i < 3000; i++) {//3,将要执行的代码,写在run方法中

System.out.println(“bb”);

}

}

}).start();

七、获取名字和设置名字，获取当前线程对象

* 1.获取名字
* 通过getName()方法获取线程对象的名字
* 2.设置名字
* 通过构造函数可以传入String类型的名字
* 通过setName(String)方法可以设置线程对象的名字

* Thread.currentThread(), 主线程也可以获取
* Thread.sleep(毫秒)休眠线程

九、守护线程

* setDaemon(), 设置一个线程为守护线程, 该线程不会单独执行, 当其他非守护线程都执行结束后, 自动退出
setDaemon()的线程，会在其它线程都执行结束后退出。比如聊天窗口就是守护线程，如果直接关闭程序，聊天窗口也会退出。

十、加入线程

* join(), T1线程对象在T2线程中执行该方法，那么T2会等待T1执行结束，再执行。
* join(int), T1线程对象在T2线程中执行该方法，那么T2会等待T1执行int毫秒数后，再执行。

十一、礼让线程

* 执行yield方法的线程让出cpu，给别的线程用

十二、设置线程的优先级

* setPriority()设置线程的优先级

十三、同步代码块

* 1.什么情况下需要同步
* 当多线程并发, 有多段代码同时执行时, 我们希望某一段代码执行的过程中CPU不要切换到其他线程工作. 这时就需要同步.
* 如果两段代码是同步的, 那么同一时间只能执行一段, 在一段代码没执行结束之前, 不会执行另外一段代码.
* 2.同步代码块
* 使用synchronized关键字加上一个锁对象来定义一段代码, 这就叫同步代码块
* 多个同步代码块如果使用相同的锁对象, 那么他们就是同步的
即在方法中，用Synchronized(Class.class){代码}包裹的代码，会执行完，其它线程才能抢回执行权。

十四、同步方法

* 使用synchronized关键字修饰一个方法, 该方法中所有的代码都是同步的
/*
* 非静态同步函数的锁是:this
* 静态的同步函数的锁是:字节码对象
*/
public static synchronized void print2() {
代码
}
}

十五、线程安全问题

* 多线程并发操作同一数据时, 就有可能出现线程安全问题
* 使用同步技术可以解决这种问题, 把操作数据的代码进行同步, 不要多个线程一起操作

十六、死锁

* 多线程同步的时候, 如果同步代码嵌套, 使用相同锁, 就有可能出现死锁(双方各持有一个锁对象，没有释放，想要另一个而不得)
* 尽量不要嵌套使用
synchronized(s1) {
synchronized(s2) {
}
}
synchronized(s2) {
synchronized(s1) {
}
}
比如以上分别是两个线程中的代码，T1持有s1，需要s2，而这时T2持有s2，需要s1。两边都没有释放各自的锁而需要另一把锁，就出现了死锁。

十七、线程安全的类回顾

Vector,StringBuffer,Hashtable,
* Vector是线程安全的,ArrayList是线程不安全的
* StringBuffer是线程安全的,StringBuilder是线程不安全的
* Hashtable是线程安全的,HashMap是线程不安全的

想要把线程不安全的集合，变成线程安全的集合，只要用Collections中的Collections.synchroinzed(xxx)的方法即可。

十八、单例设计模式

* 单例设计模式：保证类在内存中只有一个对象。
* 如何保证类在内存中只有一个对象呢？
* (1)控制类的创建，不让其他类来创建本类的对象。private
* (2)在本类中定义一个本类的对象。Singleton s;
* (3)提供公共的访问方式。
饿汉式：空间换时间
懒汉式：时间换空间

十九、Timer定时器

new Timer(Task task,Date date,Long long);
在date时间时，执行task的
4000
任务，每long秒后重复执行

二十、两个线程间的通信

* 1.什么时候需要通信
* 多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的
* 如果我们希望他们有规律的执行, 就可以使用通信, 例如每个线程执行一次打印
* 2.怎么通信
* 如果希望线程等待, 就调用wait()
* 如果希望唤醒等待的线程, 就调用notify();
* 这两个方法必须在同步代码中执行, 并且使用同步锁对象来调用
* wait()是等待，必须要有人唤醒，会释放锁，否则别的线程都无法执行，程序就死了。
* sleep()是多少秒后醒来，不释放锁。不需要唤醒

二十一、JDK1.5的新特性互斥锁

* 1.同步
* 使用ReentrantLock类的lock()和unlock()方法进行同步
* 2.通信
* 使用ReentrantLock类的newCondition()方法可以获取Condition对象
* 需要等待的时候使用Condition的await()方法, 唤醒的时候用signal()方法
* 不同的线程使用不同的Condition, 这样就能区分唤醒的时候找哪个线程了

二十二、线程组

* Java中使用ThreadGroup来表示线程组，它可以对一批线程进行分类管理，Java允许程序直接对线程组进行控制。
* 默认情况下，所有的线程都属于主线程组。
* public final ThreadGroup getThreadGroup()//通过线程对象获取他所属于的组
* public final String getName()//通过线程组对象获取他组的名字
* 我们也可以给线程设置分组
* 1,new ThreadGroup(String name) 创建线程组对象并给其赋值名字
* 2,创建线程对象
* 3,Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
* 4,设置整组的优先级或者守护线程

ThreadGroup tg = new ThreadGroup("这是一个新的组");
MyRunnable mr = new MyRunnable();

Thread t1 = new Thread(tg, mr, "张三");
Thread t2 = new Thread(tg, mr, "李四");
//通过组名称设置后台线程，表示该组的线程都是后台线程
tg.setDaemon(true);

二十三、线程的五种状态

* 新建,就绪,运行,阻塞,死亡

二十四、线程池概述

* 程序启动一个新线程成本是比较高的，因为它涉及到要与操作系统进行交互。而使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中要创建大量生存期很短的线程时，更应该考虑使用线程池。线程池里的每一个线程代码结束后，并不会死亡，而是再次回到线程池中成为空闲状态，等待下一个对象来使用。在JDK5之前，我们必须手动实现自己的线程池，从JDK5开始，Java内置支持线程池

* JDK5新增了一个Executors工厂类来产生线程池，有如下几个方法
* public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
* public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
* 这些方法的返回值是ExecutorService对象，该对象表示一个线程池，可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程。它提供了如下方法
* Future<?> submit(Runnable task)
* <T> Future<T> submit(Callable<T> task)
* 使用步骤：
* 创建线程池对象
* 创建Runnable实例
* 提交Runnable实例
* 关闭线程池
* C:案例演示
* 提交的是Runnable

*

// public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
pool.submit(new MyRunnable());
pool.submit(new MyRunnable());

//结束线程池
pool.shutdown();

二十五、简单工厂模式概述和使用

* A:简单工厂模式概述
* 又叫静态工厂方法模式，它定义一个具体的工厂类负责创建一些类的实例
* B:优点
* 客户端不需要在负责对象的创建，从而明确了各个类的职责
* C:缺点
* 这个静态工厂类负责所有对象的创建，如果有新的对象增加，或者某些对象的创建方式不同，就需要不断的修改工厂类，不利于后期的维护

二十六、工厂方法模式的概述和使用

* A:工厂方法模式概述
* 工厂方法模式中抽象工厂类负责定义创建对象的接口，具体对象的创建工作由继承抽象工厂的具体类实现。
* B:优点
* 客户端不需要在负责对象的创建，从而明确了各个类的职责，如果有新的对象增加，只需要增加一个具体的类和具体的工厂类即可，不影响已有的代码，后期维护容易，增强了系统的扩展性
* C:缺点
* 需要额外的编写代码，增加了工作量

二十七、适配器设计模式

* a.什么是适配器
* 在使用监听器的时候, 需要定义一个类事件监听器接口.
* 通常接口中有多个方法, 而程序中不一定所有的都用到, 但又必须重写, 这很繁琐.
* 适配器简化了这些操作, 我们定义监听器时只要继承适配器, 然后重写需要的方法即可.
* b.适配器原理
* 适配器就是一个类, 实现了监听器接口, 所有抽象方法都重写了, 但是方法全是空的.
* 适配器类需要定义成抽象的,因为创建该类对象,调用空方法是没有意义的
* 目的就是为了简化程序员的操作, 定义监听器时继承适配器, 只重写需要的方法就可以了.