可能是东半球最好的多线程讲义！

JAVA多线程

多线程的基本概念

线程指进程中的一个执行场景，也就是执行流程，那么进程和线程有什么区别呢？

•    每个进程是一个应用程序，都有独立的内存空间

•    同一个进程中的线程共享其进程中的内存和资源（共享的内存是堆内存和方法区内存，栈内存不共享，每个线程有自己的。）

什么是进程？

一个进程对应一个应用程序。例如：在windows操作系统启动Word就表示启动了一个

进程。在java的开发环境下启动JVM，就表示启动了一个进程。现代的计算机都是支持多

进程的，在同一个操作系统中，可以同时启动多个进程。

多进程有什么作用？

单进程计算机只能做一件事情。

玩电脑，一边玩游戏（游戏进程）一边听音乐（音乐进程）。

对于单核计算机来讲，在同一个时间点上，游戏进程和音乐进程是同时在运行吗？不是。

因为计算机的CPU只能在某个时间点上做一件事。由于计算机将在“游戏进程”和“音乐

进程”之间频繁的切换执行，切换速度极高，人类感觉游戏和音乐在同时进行。

多进程的作用不是提高执行速度，而是提高CPU的使用率。

进程和进程之间的内存是独立的。

什么是线程？

线程是一个进程中的执行场景。一个进程可以启动多个线程。

多线程有什么作用？

多线程不是为了提高执行速度，而是提高应用程序的使用率。

线程和线程共享“堆内存和方法区内存”，栈内存是独立的，一个线程一个栈。

可以给现实世界中的人类一种错觉：感觉多个线程在同时并发执行。

java程序的运行原理？

java命令会启动java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，表示启动了一个进程。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。所以main方法运行在主线程中。在此之前的所有程序都是单线程的。

线程生命周期

线程是一个进程中的执行场景,一个进程可以启动多个线程

新建：采用new语句创建完成

就绪：执行start后

运行：占用CPU时间

阻塞：执行了wait语句、执行了sleep语句和等待某个对象锁，等待输入的场合

终止：退出run()方法

多线程不是为了提高执行速度,而是提高应用程序的使用率.

线程和线程共享”堆内存和方法区内存”.栈内存是独立的,一个线程一个栈.

可以给现实世界中的人类一种错觉:感觉多线程在同时并发执行.

很多人都对其中的一些概念不够明确，如同步、并发等等，让我们先建立一个数据字典，以免产生误会。

•    多线程：指的是这个程序（一个进程）运行时产生了不止一个线程

•    并行与并发：

•    

o    并行：多个cpu实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑，是真正的同时。

•    

o    并发：通过cpu调度算法，让用户看上去同时执行，实际上从cpu操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源，那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈，我们会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。

线程安全：经常用来描绘一段代码。指在并发的情况之下，该代码经过多线程使用，线程的调度顺序不影响任何结果。这个时候使用多线程，我们只需要关注系统的内存，cpu是不是够用即可。反过来，线程不安全就意味着线程的调度顺序会影响最终结果，如不加事务的转账代码：

    voidtransferMoney(Userfrom,Userto,floatamount){

        to.setMoney(to.getBalance()+amount);

        from.setMoney(from.getBalance()-amount);

    }

同步：Java中的同步指的是通过人为的控制和调度，保证共享资源的多线程访问成为线程安全，来保证结果的准确。如上面的代码简单加入@synchronized关键字。在保证结果准确的同时，提高性能，才是优秀的程序。线程安全的优先级高于性能。

Java命令会启动Java虚拟机,启动JVM,等于启动了一个应用程序,表示启动了一个进程,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,所以main()方法运行在主线程中.

线程的调度与控制

线程的调度模型分为:分时调度模型和抢占式调度模型,Java使用抢占式调度模型

通常我们的计算机只有一个CPU，CPU在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到CPU时间片，也就是使用权，才可以执行指令。在单CPU的机器上线程不是并行运行的，只有在多个CPU上线程才可以并行运行。Java虚拟机要负责线程的调度，取得CPU的使用权，目前有两种调度模型：分时调度模型和抢占式调度模型，Java使用抢占式调度模型。分时调度模型：所有线程轮流使用CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU的时间片抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取的CPU时间片相对多一些。

    分时调度模型:所有线程轮流使用CPU的使用权,平均分配每个线程占用CPU的时间片

    抢占式调度模型:优先让优先级高的线程使用CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个,优先级高的线程获取的CPU时间片相对多一些.

publicclassThreadTest{

    publicstaticvoidmain(String[]args){

        ThreadTest1();

        //ThreadTest2();

        //ThreadTest3();

        //ThreadTest4();

        //ThreadTest5();

    }

    /**

    *三个方法:获取当前线程对象:Thread.currentThread();给线程起名:t1.setName("t1");获取线程的名字:

    *t.getName();

    */

    privatestaticvoidThreadTest1(){

        Threadt=Thread.currentThread();//t保存的内存地址指向的线程为"主线程"

        System.out.println(t.getId());

        Threadt1=newThread(newProcessor1());

        //给线程起名

        t1.setName("t1");

        t1.start();

        Threadt2=newThread(newProcessor1());

        t2.setName("t2");

        t2.start();

    }

    /**

    *线程优先级高的获取的CPU时间片相对多一些优先级:1-10最低:1最高:10默认:5

    */

    privatestaticvoidThreadTest2(){

        Threadt1=newProcessor2();

        Threadt2=newProcessor2();

        t1.setName("t1");

        t2.setName("t2");

        System.out.println(t1.getPriority());

        System.out.println(t2.getPriority());

        t1.setPriority(1);

        t2.setPriority(10);

        t1.start();

        t2.start();

    }

    /**

    *1.Thread.sleep(毫秒);2.sleep方法是一个静态方法3.该方法的作用:阻塞当前线程,腾出CPU,让给其它线程

    */

    privatestaticvoidThreadTest3(){

        Threadt=newThread(newProcessor3());

        t.start();

        for(inti=0;i<11;i++){

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"========>"

                    +i);

            try{

                t.sleep(5000);//等同于Thread.sleep(5000);阻塞的还是当前线程,和t线程无关.

            }catch(InterruptedExceptione){

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

    /**

    *某线程正在休眠,如何打断它的休眠以下方式依靠的是异常处理机制

    */

    privatestaticvoidThreadTest4(){

        try{

            Threadt=newThread(newProcessor4());

            t.start();

            Thread.sleep(5000);//睡5s

            t.interrupt();//打断Thread的睡眠

        }catch(InterruptedExceptione){

            e.printStackTrace();

        }

    }

    /**

    *如何正确的更好的终止一个正在执行的线程需求:线程启动5s之后终止.

    */

    privatestaticvoidThreadTest5(){

        Processor5p=newProcessor5();

        Threadt=newThread(p);

        t.start();

        //5s之后终止

        try{

            Thread.sleep(5000);

            p.isRun=false;

        }catch(InterruptedExceptione){

            //TODOAuto-generatedcatchblock

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

classProcessor1implementsRunnable{

    @Override

    publicvoidrun(){

        Threadt=Thread.currentThread();//t保存的内存地址指向的线程为"t1线程对象"

        System.out.println(t.getName());

        System.out.println(t.getId());

    }

}

classProcessor2extendsThread{

    @Override

    publicvoidrun(){

        for(inti=0;i<50;i++){

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()

                    +"----------->"+i);

        }

    }

}

classProcessor3implementsRunnable{

    /**

    *Thread中的run方法不能抛出异常,所以重写runn方法之后,在run方法的声明位置上不能使用throws

    *所以run方法中的异常只能try...catch...

    */

    @Override

    publicvoidrun(){

        for(inti=0;i<11;i++){

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"========>"

                    +i);

            try{

                Thread.sleep(1000);

            }catch(InterruptedExceptione){

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

classProcessor4implementsRunnable{

    @Override

    publicvoidrun(){

        try{

            Thread.sleep(1000000000);

            System.out.println("能否执行这里");

        }catch(InterruptedExceptione){

            e.printStackTrace();

        }

        for(inti=0;i<11;i++){

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"========>"

                    +i);

        }

    }

}

classProcessor5implementsRunnable{

    booleanisRun=true;

    @Override

    publicvoidrun(){

        for(inti=0;i<11;i++){

            if(isRun){

                try{

                    Thread.sleep(1000);

                }catch(InterruptedExceptione){

                    e.printStackTrace();

                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName()

                        +"========>"+i);

            }

        }

    }

}

线程优先级

线程优先级主要分三种：MAX_PRIORITY(最高);MIN_PRIORITY（最低级）NORM_PRIORITY(标准)默认

//设置线程的优先级，线程启动后不能再次设置优先级

//必须在启动前设置优先级

//设置最高优先级

t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);

sleep    

publicclassSleepTest{

    publicstaticvoidmain(String[]args){

        System.out.println("Wait");

        //让主线程等待5秒再执行

        Wait.bySec(5);

        //提示恢复执行

        System.out.println("start");

    }

}

classWait{

    publicstaticvoidbySec(longs){

        //sleeps个1秒

        for(inti=0;i<s;i++){

            System.out.println(i+1+"秒");

            try{

                //sleep1秒

                Thread.sleep(1000);

            }catch(InterruptedExceptione){

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

停止一个线程

    如果我们的线程正在睡眠，可以采用interrupt进行中断

    通常定义一个标记，来判断标记的状态停止线程的执行

yield

它与sleep()类似，只是不能由用户指定暂停多长时间，并且yield()方法只能让同优先级的线程有执行的机会,采用yieid可以将CPU的使用权让给同一个优先级的线程

publicclassYieldTest{

    publicstaticvoidmain(String[]args){

        FirstThreadmt=newFirstThread();

    SecThreadmnt=newSecThread();

    mt.start();

    mnt.start();

    }

}

classFirstThreadextendsThread{

    publicvoidrun(){

    for(inti=0;i<5;i++){

    System.out.println("第一个线程的第"+(i+1)+"次运行");

    Thread.yield();//暂停线程

    }

    }

}

classSecThreadextendsThread{

publicvoidrun(){

    for(inti=0;i<5;i++){

    System.out.println("第二个线程的第"+(i+1)+"次运行");

    Thread.yield();

    }

    }

}

join

当前线程可以调用另一个线程的join方法，调用后当前线程会被阻塞不再执行，直到被调用的线程执行完毕，当前线程才会执行

publicclassJoinTestextendsThread{

    publicJoinTest(Stringname){

        super(name);

    }

    publicvoidrun(){

        for(inti=0;i<5;i++)

            System.out.println(getName()+""+i);

    }

    publicstaticvoidmain(String[]args){

        for(inti=0;i<10;i++){

            if(i==5){

                JoinTesttempjt=newJoinTest("半路加入的线程");

                try{

                    tempjt.start();

                    tempjt.join();

                }catch(InterruptedExceptione){

                    e.printStackTrace();

                }

            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+""+i);

        }

    }

}

synchronized

线程同步，指某一个时刻，指允许一个线程来访问共享资源，线程同步其实是对对象加锁，如果对象中的方法都是同步方法，那么某一时刻只能执行一个方法，采用线程同步解决以上的问题，我们只要保证线程一操作s时，线程2不允许操作即可，只有线程一使用完成s后，再让线程二来使用s变量

•    异步编程模型:t1线程执行t1的,t2线程执行t2的,两个线程之间谁也不等谁.

•    同步编程模型:t1线程和t2线程执行,t2线程必须等t1线程执行结束之后,t2线程才能执行,这是同步编程模型.

•    

•    什么时候要用同步呢?为什么要引入线程同步呢?

•    1.为了数据的安全,尽管应用程序的使用率降低,但是为了保证数据是安全的,必须加入线程同步机制.

•    线程同步机制使程序变成了(等同)单线程.

•    2.什么条件下要使用线程同步?

•    第一:必须是多线程环境

•    第二:多线程环境共享同一个数据.

•    第三:共享的数据涉及到修改操作.

    //synchronized是对对象加锁

    //采用synchronized同步最好只同步有线程安全的代码

    //可以优先考虑使用synchronized同步块

    //因为同步的代码越多，执行的时间就会越长，其他线程等待的时间就会越长

    //影响效率

publicclassTestWithdrawal{

    publicstaticvoidmain(String[]args){

        //创建两个线程

        TestAccountr=newTestAccount();

        Threadone=newThread(r);

        Threadtwo=newThread(r);

        one.setName("张三");

        two.setName("张三的妻子");

        //启动线程

        one.start();

        two.start();

    }

}

classAccount{

    privateintbalance=500;//余额

    publicintgetBalance(){

        returnbalance;

    }

    //取款

    publicvoidwithdraw(intamount){

        balance=balance-amount;

    }

}

classTestAccountimplementsRunnable{

    //所有用TestAccount对象创建的线程共享同一个帐户对象

    privateAccountacct=newAccount();

    publicvoidrun(){

        for(inti=0;i<5;i++){

            makeWithdrawal(100);//取款

            if(acct.getBalance()<0){

                System.out.println("账户透支了!");

            }

        }

    }

    privatevoidmakeWithdrawal(intamt){

        synchronized(acct){

            if(acct.getBalance()>=amt){

                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"准备取款");

                try{

                    Thread.sleep(500);//0.5秒后实现取款

                }catch(InterruptedExceptionex){

                }

                //如果余额足够，则取款

                acct.withdraw(amt);

                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"完成取款,余额："+acct.getBalance());

            }else{

                //余额不足给出提示

                System.out.println("余额不足以支付"

                        +Thread.currentThread().getName()+"的取款，余额为"

                        +acct.getBalance());

            }

        }

    }

}

死锁

publicclassDeadLock{

    publicstaticvoidmain(String[]args){

        Objecto1=newObject();

        Objecto2=newObject();

        Threadt1=newThread(newT1(o1,o2));

        Threadt2=newThread(newT2(o1,o2));

        t1.start();

        t2.start();

    }

}

classT1implementsRunnable{

    Objecto1;

    Objecto2;

    T1(Objecto1,Objecto2){

        this.o1=o1;

        this.o2=o2;

    }

    @Override

    publicvoidrun(){

        synchronized(o1){

            try{

                Thread.sleep(1000);

            }catch(InterruptedExceptione){

                e.printStackTrace();

            }

            synchronized(o2){

            }

        }

    }

}

classT2implementsRunnable{

    Objecto1;

    Objecto2;

    T2(Objecto1,Objecto2){

        this.o1=o1;

        this.o2=o2;

    }

    @Override

    publicvoidrun(){

        synchronized(o2){

            try{

                Thread.sleep(1000);

            }catch(InterruptedExceptione){

                e.printStackTrace();

            }

            synchronized(o1){

            }

        }

    }

}

守护线程

从线程分类上可以分为：用户线程（以上讲的都是用户线程），另一个是守护线程。守护线程是这样的，所有的用户线程结束生命周期，守护线程才会结束生命周期，只要有一个用户线程存在，那么守护线程就不会结束，例如java中著名的垃圾回收器就是一个守护线程，只有应用程序中所有的线程结束，它才会结束。

•    其它所有的用户线程结束,则守护线程退出!

•    守护线程一般都是无限执行的.

publicclassDaemonThread{

    publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{

        Threadt1=newThread(newRunnable2());

        t1.setName("t1");

        //将t1这个用户线程修改成守护线程.在线程没有启动时可以修改以下参数

        t1.setDaemon(true);

        t1.start();

        //主线程

        for(inti=0;i<10;i++){

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----->"+i);

            Thread.sleep(1000);

        }

    }

}

classRunnable2implementsRunnable{

    @Override

    publicvoidrun(){

        inti=0;

        while(true){

            i++;

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-------->"

                    +i);

            try{

                Thread.sleep(500);

            }catch(InterruptedExceptione){

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

设置为守护线程后，当主线程结束后，守护线程并没有把所有的数据输出完就结束了，也即是说守护线程是为用户线程服务的，当用户线程全部结束，守护线程会自动结束

Timer.schedule()

/**

*关于定时器的应用作用:每隔一段固定的时间执行一段代码

*/

publicclassTimerTest{

    publicstaticvoidmain(String[]args)throwsParseException{

        //1.创建定时器

        Timert=newTimer();

        //2.指定定时任务

        t.schedule(newLogTimerTask(),newSimpleDateFormat(

                "yyyy-MM-ddHH:mm:ssSSS").parse("2017-06-2914:24:00000"),

                10*1000);

    }

}

//指定任务

classLogTimerTaskextendsTimerTask{

    @Override

    publicvoidrun(){

        System.out.println(newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ssSSS")

                .format(newDate()));

    }

}

 

我是melon，一个10年编程老司机。Q我3474203856。 给melon留言或者说明是看到文章过来的。所有相关技术问题都可以一起寻找到答案。