JAVA中線程的相關小結

·什麼是線程

線程：進程中負責程序執行的執行單元。一個進程中至少有一個線程。

多線程：一個進程中包含有多個線程，但CPU在同一時間只容許一個線程的進行。因此有多個線程的運行是根據CPU切換完成，如何切換由CPU決定，所以多線程運行具備不肯定性。

·線程的建立方法

1.繼承Thread類

即建立一個thread類，或者建立一個thread子類的對象

1>Thread類的介紹

• Thread類是一個線程類，位於java.lang包下

• Thread的主要構造方法：

  1.1 thread() 建立一個線程對象

  1.2 thread（String name) 建立一個具備指定名稱的線程對象

  1.3 thread(Runnable target) 建立一個基於runnable接口實現類的線程對象

  1.4 thread(Runnable target,string name) 建立一個基於Runnable接口實現類，而且具備指定名稱的線程對象

• 經常使用方法： 1.1 public void run() 線程相關的代碼寫在該方法中，通常須要重寫

  1.2 public void start() 啓動線程

  1.3 public static void sleep(long m) 線程休眠m毫秒

  1.4 public final void join() 優先執行調用join方法的線程

2>具體的代碼實現

package _Thread;

class mythread extends Thread{
//重寫Run方法
	public void run() {
		System.out.println(getName()+"線程");
	}
}

public class _threadTest {
	public static void main(String[] args) {
		mythread sr=new mythread();
		sr.start;//啓動線程
	}
}
複製代碼

實現結果

而後爲了將CPU時間片的輪轉體現出來，將加入2個循環以下：

package _Thread;

class mythread extends Thread{
	public void run() {
		for(int i=1;i<=10;i++)
		System.out.println(getName()+"線程"+i+"次");
	}
}

public class _threadTest {
	public static void main(String[] args) {
		mythread sr=new mythread();
		sr.start();
		for(int i=1;i<=10;i++)
			System.out.println("主線程"+i+"次");
	}
}

複製代碼

兩次不一樣的運行結果：

這說明線程的運行是有cpu隨機切換完成的，具備不肯定性。

tips:

線程只能啓動一次

主方法也是一個線程

2.實現Runnable接口

1>Runnable類的介紹

因爲JAVA是不支持多繼承的，因此若是一個類已經有一個父類，那麼咱們就沒法經過繼承Threadl類來建立線程，此時咱們就能夠經過實現Runnable接口來完成。Runnable是java中實現線程的接口，它有且只有一個方法Run(),而且任何實現線程功能的類必須實現該接口。

2>具體的代碼實現

package _Thread;

class mythread implements Runnable{
	public void run() {
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"線程");
		/*
		因爲這裏沒有繼承Thread類中的方法，
		因此這裏調用Thread中的currentThread()的getName()來獲取當前線程的名字
		*/
	}
}

public class _threadTest {
	public static void main(String[] args) {
		mythread sr=new mythread();
		Thread pr=new Thread(sr);//經過調用Thread類中的含參構造方法來建立一個線程對象
		pr.start();
	}
}

複製代碼

tips：一個實例能夠被多個線程所共享，通常用於多個線程處理同一個資源的狀況。

·線程的狀態和生命週期

1.線程的幾種狀態

1.1新建（NEW）狀態
複製代碼

當程序使用new關鍵字建立了一個線程以後，該線程就處於新建狀態.

1.2可運行（Runnable）狀態
複製代碼

該狀態的線程位於可運行線程池中，等待被線程調度選中，獲取cpu 的使用權 。

·關於直接調用run（）方法

若是直接調用線程對象的run方法，也就是至關於啓動線程，並直接執行run方法，並且再run方法結束以前沒法運行其餘線程。

1.3正在運行（Runnming）狀態
複製代碼

當CPU開始調度處於可運行狀態的線程時，此時線程得到了CPU的時間片才得以真正開始執行run()方法的線程執行體，則該線程處於可運行狀態。

1.4阻塞（Blocked）狀態
複製代碼

處於運行狀態的線程在某些狀況下，讓出CPU並暫時中止該線程的運行，也就是進入了阻塞狀態。

1.5終止（Dead）狀態
複製代碼

線程的run()或call()方法執行完成，線程會正常結束；

線程拋出了一個未捕獲的Exception或Errorl異常，線程會意外終止；

或者直接調用該線程stop()方法來結束該線程，但可能會致使線程的死鎖；

2.線程的生命週期

線程的生命週期其實是指線程的幾種狀態的之間的切換。

生命週期圖以下：

這些狀態的切換每每是經過調用Thread類中的方法來實現的，下面介紹幾種經常使用的方法：

2.1  public static native void sleep(long millis)
複製代碼

• 做用：使當前正在運行的線程休眠millis毫秒
• 因爲該線程是從運行狀態到阻塞狀態，再到可運行狀態，並非直接到可運行狀態。因此中間會產生必定的時間偏差，使其略長於所設參數。
• 該方法是在Thread類中的一個靜態方法。

2.2  object.wait()
複製代碼

• 做用：暫停該線程，釋放對象鎖
• 該方法是在object類中的方法
• 在調用前須要先擁有某對象的鎖，因此通常在 synchronized 同步塊中使用

·對象鎖簡單的理解就是在代碼中的方法上加了synchronized的鎖，或者synchronized(this)的代碼段 於之對應的還有類鎖，指在代碼中的方法上加了static和synchronized的鎖（在下面還會詳細涉及到）。

2.3 Thread.yield()
複製代碼

• 做用：表示暫停當前線程，讓出 CPU給優先級與當前線程相同，或者優先級比當前線程更高的就緒狀態的線程。
• 須要注意的是這和 sleep() 方法不一樣的是，它不會進入到阻塞狀態，而是直接進入到可運行狀態。

2.4 Thread.join()
複製代碼

• 會優先將該線程運行完畢，再去調用其餘線程，也就是等待該線程的終止

• 其重載方法還有

  public final void join(long millis)等待該線程終止的時間最長爲 millis 毫秒

  public final void join(long millis, int nanos)等待該線程終止的時間最長爲 millis 毫秒 + nanos 納秒

·線程的優先級

Java 把線程優先級分紅10個級別（依次爲1到10，數字越大線程的優先級越高），線程被建立時若是沒有明確聲明則使用默認優先級（5）。雖然優先級越高越先被執行，但咱們不能用線程優先級來規定線程的執行順序。由於線程的執行順序還受不少其餘因素影響，例如操做系統和JVM的調度等等，因此咱們只能說線程優先級越大，越先被執行的可能性越高。這裏也體現了CPU調度的隨機性。

1.三個優先級的常量

最小優先級（1）=Thread.MIN_PRIORITY

默認優先級（5）=Thread.NORM_PRIORITY

最大優先級（10）=Thread.MAX_PRIORITY

2.優先級的相關方法

2.1 public int getPriority()
複製代碼

• 做用：取得線程的優先級

2.2 public void setPriority(int newPriority)
複製代碼

• 做用：設置線程的優先級

·線程的同步

因爲線程被執行的時間、佔用cpu的時間都是不肯定的，因此在有多個線程要被執行的狀況下，會產生許多問題。例，在有兩個線程（線程1和線程2）對同一個類的屬性進行操做時，若是線程1對該屬性進行「加」的操做前，線程2忽然搶佔了CPU來對該屬性進行了「減」的操做，對該屬性進行修改，那麼就可能出現相似於1+1=1的結果。

爲了不上述結果的出現，這裏須要調用一個synchronized關鍵字（同步），來對該共享對象進行上鎖，即讓該共享對象在同一個時刻，只能被一個線程訪問。

synchronized關鍵字的使用

通常加在線程前，代表該線程不容許被打斷， 能夠加在靜態方法/方法/語句塊前。 例：

public synchronized void  方法名（）{}
複製代碼

public static synchronized void  方法名（）{}
複製代碼

synchronized（對象名）{}
複製代碼

線程間的通訊

咱們先引進三個方法

wait()中斷方法的執行，使線程等待
複製代碼

notify()隨機喚醒等待的某一個線程
複製代碼

notifyall()喚醒全部處於等待的線程
複製代碼

對多線程的處理，下面以對2個線程的處理爲例

通常是將公共對象看成一個容器queue，並在該容器內設置一個Boolean類型的值，在將線程1和2設置爲synchronized類型後，在線程1中添加判斷語句，若是該Boolean型值爲ture（也能夠是flase）才能執行該線程的操做語句，不然進入等待（在這裏調用wait（）使其暫停運行，記得要在線程最後改變Boolean類型值的值），對線程2的操做也相似，這樣就能解決對線程調度順序問題。

但這樣問題並非徹底被解決，若是線程1和2都進入休眠狀態，那麼鎖死，即兩個線程都不進行。因此咱們還須要在線程1和線程2的最後加上喚醒醒另外一個線程的語句（這裏調用notifyall()，之因此不調用notify()是由於它是隨機喚醒某一個線程，若是在程序中還有線程三、線程4···，那咱們想喚醒的線程有可能不被喚醒）