Java核心API -- 13(線程)

1. 線程相關概念

    進程：一個操做系統中能夠同時運行多個任務（程序），每一個運行的任務（程序）被稱爲一個進程。

    線程：一個程序同時可能運行多個任務（順序執行流），那麼每一個任務（順序執行流）就叫作一個線程。即在進程內部。

    併發：線程是併發運行的。操做系統將時間化分爲若干個片斷（時間片），儘量的均勻分配給每個任務，被分配時間片後，任務就有機會被cpu所執行。微觀上看，每一個任務都是走走停停的。但隨着cpu高效的運行，宏觀上看全部任務都在運行。這種都運行的現象稱之爲併發，但不是絕對意義上的「同時發生」。

    線程調度：線程調度機制會將全部併發任務作統一的調度工做，劃分時間片（能夠被cup執行的時間）給每個任務，時間片儘量的均勻，但作不到絕對均勻。一樣，被分配時間片後，該任務被cpu執行，但調度的過程當中不能保證全部任務都是平均的獲取時間片的次數。只能作到儘量平均。這兩個都是程序不可控的。

    線程的啓動和中止：void start()：想併發操做不要直接調用run方法！而是調用線程的start()方法啓動線程！void stop()：不要使用stop()方法來中止線程的運行，這是不安全的操做，想讓線程中止，應該經過run方法的執行完畢來進行天然的結束。

2. 線程的建立方式

    1）繼承自Thread，而後重寫run方法：run方法中應該定義咱們須要併發執行的任務邏輯代碼。 

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    案例29：

        

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    2）實現Runnalbe接口。由於有了這樣的設計，纔有了線程池。

        Runnable接口：用於定義線程要執行的任務邏輯。咱們定一個類實現Runnable接口，這時咱們必須重寫run方法，在其中定義咱們要執行的邏輯。以後將Runnable交給線程去執行。從而實現了線程與其執行的任務分離開。將任務分別交給不一樣的線程併發處理，可使用線程的重載構造方法：Thread(Runnable runnable)。解藕：線程與線程體解藕，即打斷依賴關係。

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    案例30：

        

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    3）線程的建立方式三：使用匿名內部類方式建立線程

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    案例31：

        

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3. 線程的生命週期

    線程的生命週期有5種狀態：建立(new)、就緒(runnable)、運行(running)、阻塞(block)、死亡(dead)。

    

 

4. 線程的經常使用方法

    ① static void sleep(times)方法：讓當前線程主動進入Block阻塞狀態，並在time毫秒後回到Runnalbe狀態。 注意事項：使用Thread.sleep()方法阻塞線程時，強制讓咱們必須捕獲「中斷異常」。 

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    案例32：

        

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    ② void interrupt()方法：打斷/喚醒線程。一個線程能夠提早喚醒另一個sleep Block的線程。

        注意事項：方法中定義的類叫局部內部類：局部內部類中，若想引用當前方法的其餘局部變量，那麼該變量必須是final的。

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    案例33：

        

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    ③ static void yield()：當前線程讓出處理器（離開Running狀態）即放棄當前時間片，主動進入Runnable狀態等待。

    ④ final void setPriority(int)：設置線程優先級；優先級越高的線程，理論上獲取cpu的次數就越多。但理想與現實是有差距的……設置線程優先級必定要在線程啓動前設置！

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    案例34：

        

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5. wait和notify方法

    這兩個方法不是在線程Thread中定義的方法，這兩個方法定義在Object中。兩個方法的做用是用於協調線程工做的。

        (1) 等待機制與鎖機制密切關聯：wait/notify方法必須與synchronized同時使用，誰調用wait或otify方法，就鎖誰！

        (2) wait()方法：當條將不知足時，則等待。當條件知足時，等待該條件的線程將被喚醒。如：瀏覽器顯示一個圖片，displayThread要想顯示圖片，則必須等代下載線程downloadThread將該圖片下載完畢。若是圖片沒有下雜完成，則dialpayThread能夠暫停。當downloadThread下載完成後，再通知displayThread能夠顯示了，此時displayThread繼續執行。

        (3) notify()方法：隨機通知、喚醒一個在當前對象身上等待的線程。

        (4) notifyAll方法：通知、喚醒全部在當前對象身上等待的線程。

6. 守護線程

    Daemon後臺線程也稱爲守護線程：當前進程中"全部"、"前臺"線程死亡後，後臺線程將被強制死亡(非天然死亡)，不管是否還在運行。

    ①守護線程，必須在啓動線程前調用。

    ②main方法也是靠線程運行的，且是一個前臺線程。

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    案例35：

        

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7. 線程的併發安全

    多線程在訪問同一個數據時（寫操做），可能會引起不安全操做。

    ① 同步異步：

        同步：同一時刻只能有一個執行，A和B配合工做，步調一致的處理（B獲得A的執行結果才能繼續）。如一羣人刷卡上公交車。

        異步：同一時刻能有多個執行，併發，各自幹各自的。如一羣人騎自行車。

    ② synchronized能夠修飾方法也能夠單獨做爲語句塊存在（同步塊）。做用是限制多線程併發時同時訪問該做用域。

    ③ synchronized修飾方法後，會爲方法上鎖。方法就不是異步的了，而是同步的。鎖的是當前對象。

    ④ synchronized同步塊：分析出只有一段代碼須要上鎖，則使用。效率比直接修飾方法要高。

    ⑤ 線程安全的效率低，如Vector、Hashtable。線程不安全的效率高，如ArrayList、HashMap 。

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    案例36：