黑馬程序員-Java基礎-多線程

第一講  多線程概述

一、 定義

進程：是一個正在執行中的程序。每個進程執行都有一個執行順序，該順序是一個執行路徑，或者叫一個控制單元。在程序運行時，會被分配一個內存空間，進程就用於標識這個空間，封裝單元，線程纔是線程中真正執行的哦部分。

線程：就是進程中的一個獨立的控制單元，線程在控制着進程的執行。

一個進程中至少有一個線程。

例子：java JVM 啓動時會有一個進程java.exe。該進程中至少一個線程負責java程序的執行，並且這個線程運行的代碼存在於main方法中，該線程就稱爲主線程。

說明：jvm啓動時不止一個線程，還有一個負責垃圾回收機制的線程。

二、  多線程

多線程可使得多個代碼「同步」執行。在單核的前提下，多個線程都在獲取cpu的執行權，cpu執行到誰，誰就運行。須要明確的是，在某一個時刻，只能有一個線程在運行。

第二講  建立線程-繼承Tread類

一、  建立線程第一種方式：繼承Tread類

步驟：

1）定義類繼承Tread類；

2）複寫Tread類中的run方法；

3）調用線程的start()方法，該方法有兩個做用：啓動線程、調用run方法；

                      

二、  run和start方法特性

Thread類用於描述線程，該類就定義了一個功能，用於存放線程要運行的代碼，該存儲功能就是run方法。主線程把運行的代碼存儲在main方法中。

複寫run方法的目的：將自定義的代碼存儲在run方法中，讓線程運行。

三、  練習：建立兩個線程，和主線程交替運行

l  定義線程類繼承Tread類

l  建立兩個線程；

l  啓動兩個線程；

代碼實現以下：

四、  線程運行狀態

線程在運行過程當中有以下5中狀態：建立、運行、凍結、臨時狀態（阻塞）、消亡。

這幾種狀態之間的關係以下：

 

五、  線程在虛擬機中的名稱

獲取線程名稱：

獲取線程名稱格式：線程對象.getName()；

線程都有本身默認的名稱：Thread-編號，該編號從0開始。

設置線程名稱：

setName()或構造函數設置線程名稱。

Thread類的構造函數和爲線程設置名稱，所以，能夠在定義線程類時，調用Thread類的構造函數來設置線程的名稱。

Thread類中的方法currentThread()能夠獲取到當前運行的線程對象。

獲取和設置線程名稱的意義：當線程多的時候，能夠對線程進行管理。

 

 

第三講  建立線程-實現Runnable接口

一、  多個窗口同時賣票例子

建立多個線程，同時執行賣票功能。

利用繼承Thread類方法建立線程，實現多個窗口同時賣票，但票的數量必須定義爲靜態的，不然會出現多賣的狀況。而後咱們在寫代碼時，較少定義靜態變量，由於靜態變量生存週期較長浪費資源。

所以，就引入了第二種建立線程的方式：實現Runnable接口

二、  建立線程的第二種方式——實現Runnable接口

步驟：

1）  定義類實現Runnable接口；

2）  覆蓋Runnable接口中的run方法；

目的：將線程要運行的代碼存放在該run方法中。

3）  經過Thread類創建線程對象；

4）  將Runnable接口的子類對象做爲實際參數傳遞給Thread類的構造函數；

要將Runnable接口的子類對象傳遞給Thread類的構造函數。

由於：自定義的run方法所屬的對象是Runnable接口的子類對象，因此要讓線程去指定指定對象的run方法。即，明確該run方法所屬的對象。

5）  調用Thread類的start方法，並開啓線程，並調用Runnable接口子類的run方法；

代碼實現以下：

實現方式與繼承方式的對比的好處：

l  實現方式能夠避免java單繼承的侷限性，在定義線程時，建議使用實現方式；

l  資源被獨立了出來，解決了多窗口賣票的問題；——這個賣票過程只在內存中建立了一個tick，多個賣票線程只能對這個票資源進行操做。

 

第四講  多線程安全問題

一、  多線程安全問題概述

問題出現的緣由：當多條語句在操做同一個線程共享數據時，一個線程對多條語句執行了一部分，尚未執行完，就被另外一個線程參與進來執行，致使共享數據的錯誤。

解決辦法：對多條操做共享數據的語句，只能讓一個線程執行完了，才能讓其餘線程參與進來。

         Java中的解決辦法：同步代碼塊

Synchronized(對象)

        {

               須要被同步的代碼

}

說明：對象如同鎖，持有鎖的線程能夠在同步中執行，沒有持有鎖的線程即便獲取cpu的執行權，也進不去，由於沒有獲取鎖。

二、  同步使用

同步使用的前提：必需要有兩個或兩個以上的線程；必須是多個線程使用同一個鎖。

同步的好處：解決了多線程的安全問題；

同步的弊端：多個線程須要判斷鎖，較爲耗費資源；

三、  同步的表現形式

同步代碼塊

代碼示例：

同步函數

四、  同步中的鎖

1)         同步代碼塊的鎖能夠 是任意的對象；

2)         同步代函數的鎖是this（函數所在類的實例對象）；

3)         同步靜態函數的鎖是該類對應的字節碼文件對象，類名.class；

 

第五講  同步在單例設計模式中的應用

一、  概述

單例設計模式有兩種體現方式：餓漢式和懶漢式。

由於懶漢式是函數被調用時纔會建立對象，而建立對象的語句不止一條，因此在多線程時容易出現安全隱患。

二、  解決懶漢式安全問題方法

將獲取對象的函數定義爲同步的，以下：

但每次調用該函數時都須要判斷鎖，影響運行效率，能夠經過雙重判斷形式來稍微提升運行效率，以下。這樣，能夠減小鎖的次數，但代碼增多了。

三、  死鎖

同步中嵌套同步，並且同步的鎖不同。並且不一樣線程都在等待對方的鎖。

 

 

 

知識點總結

一、  建立線程有兩種方式：繼承Thread類；實現Runnable接口

實現Runnable接口能夠解決多結成問題，還能將資源獨立出來，保證資源的惟一性。

二、  多線程的出現使得不少程序能夠「同時」運行，但可能會出現共享數據錯誤，形成多線程安全問題，此時，能夠經過同步機制來進行控制，同步包括：同步代碼塊、同步函數。

三、  使用同步代碼塊時，須要明確以下問題：

1）  明確哪些代碼是多線程運行代碼（run方法中的代碼）；

2）  明確共享數據；

3）  明確多線程運行代碼中哪些是操做共享數據的；

四、  懶漢式同步問題

懶漢式的實例是延遲加載的，並且存在多條操做語句，在多線程狀況下可能會出現安全問題。此時能夠用同步函數或同步代碼塊來控制，但每次獲取實例時都須要判斷鎖影響效率，咱們能夠經過雙重判斷的方式來減小判斷鎖的次數，從而稍微的提升了運行效率。但實際應用過程當中，建議使用餓漢式。