（CZ深入浅出Java基础）线程笔记
這是劉意老師的JAVA基礎(chǔ)教程的筆記
講的賊好，附上傳送門
傳智風(fēng)清揚(yáng)-超全面的Java基礎(chǔ)
一、線程的引入
1.多線程概述
- 進(jìn)程
a.正在運(yùn)行的程序，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分類和調(diào)用的獨(dú)立單位。
b.每個(gè)進(jìn)程都有它自己的內(nèi)存空間和系統(tǒng)資源。 - 線程
a.是進(jìn)程中的單個(gè)順序控制流，是一條執(zhí)行路徑。
b.一個(gè)進(jìn)程如果只有一條路徑，則稱為單線程程序。
c.一個(gè)進(jìn)程如果有多條執(zhí)行路徑，則稱為多線程程序。 - 小結(jié)
線程多的進(jìn)程搶到CPU執(zhí)行權(quán)的概率大，但是仍具有隨機(jī)性。
2.Java程序運(yùn)行原理
Java命令會(huì)啟動(dòng)Java虛擬機(jī)，啟動(dòng)JVM，等于啟動(dòng)了一個(gè)應(yīng)用程序，也就是啟動(dòng)了一個(gè)進(jìn)程。該進(jìn)程會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)一個(gè)“主線程”，然后主線程去調(diào)用某個(gè)類的main方法。
3.并發(fā)和并行
- 并發(fā)
物理上的同時(shí)發(fā)生，并發(fā)是在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上同時(shí)發(fā)生。 - 并行
邏輯上的同時(shí)發(fā)生，并行是在同一個(gè)時(shí)間段上同時(shí)發(fā)生。
二、線程的使用（方式1）
1.多線程的使用舉例
創(chuàng)建新執(zhí)行線程有兩種方法。一種方法是將類聲明為 Thread 的子類。該子類應(yīng)重寫 Thread 類的 run 方法。接下來(lái)可以分配并啟動(dòng)該子類的實(shí)例。start方法是先啟動(dòng)線程，然后由JVM調(diào)用線程的run方法。
public class Demo {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubMyThread my1=new MyThread();MyThread my2=new MyThread();my1.start();//啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程my2.start();}}class MyThread extends Thread{@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubfor(int i=0;i<1000;i++){System.out.println(i);}} }2.線程的基本使用
- 獲取名稱
- 設(shè)置線程名稱
可以通過(guò)構(gòu)造函數(shù)，也可以通過(guò)setName方法
- 線程調(diào)度
設(shè)置優(yōu)先級(jí)，但是線程優(yōu)先級(jí)也只是標(biāo)識(shí)線程獲得CPU控制權(quán)的幾率高。
- 線程休眠
- 線程加入
指的是調(diào)用join方法的線程執(zhí)行完了，下面的程序才能執(zhí)行。
join的用法可以參考：java多線程 join方法以及優(yōu)先級(jí)方法，Java多線程中join方法的理解。
（太長(zhǎng)不看版= =：join方法就是要等這個(gè)自己這個(gè)線程走完了，調(diào)用啟動(dòng)自己這個(gè)線程的主線程才能繼續(xù)往下走，其他線程不管，具體的可以試試下面的代碼）
大概就這個(gè)意思
- 線程禮讓
只能讓線程的執(zhí)行更加和諧，但不能保證絕對(duì)謙讓。
- 守護(hù)線程
將該線程標(biāo)記為守護(hù)線程或用戶線程。當(dāng)正在運(yùn)行的線程都是守護(hù)線程時(shí)，Java 虛擬機(jī)退出。該方法必須在啟動(dòng)線程前調(diào)用。該方法首先調(diào)用該線程的 checkAccess 方法，且不帶任何參數(shù)。這可能拋出 SecurityException（在當(dāng)前線程中）。
拋出：IllegalThreadStateException - 如果該線程處于活動(dòng)狀態(tài)。
SecurityException - 如果當(dāng)前線程無(wú)法修改該線程。
- 中斷線程
stop方法已經(jīng)不建議使用了。然而Interupt方法我也沒(méi)太搞懂= =
三、線程的狀態(tài)
四、線程的使用（第二種方式）
1.多線程實(shí)現(xiàn)舉例
創(chuàng)建線程的另一種方法是聲明實(shí)現(xiàn) Runnable 接口的類。該類然后實(shí)現(xiàn) run 方法。然后可以分配該類的實(shí)例，在創(chuàng)建 Thread 時(shí)作為一個(gè)參數(shù)來(lái)傳遞并啟動(dòng)。
public class Demo {public static void main(String[] args) {MyRunnable my=new MyRunnable();Thread t1=new Thread(my);Thread t2=new Thread(my);t1.start();t2.start();} }class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubfor (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);}} }2.那為什么還要有第二種方法呢？
- 避免了java單繼承帶來(lái)的局限性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是我已經(jīng)有一個(gè)父類了，那我想實(shí)現(xiàn)多線程就不能在繼承另一個(gè)父類了。
- 適合多個(gè)相同程序的代碼去處理同一個(gè)資源的情況，線程是線程，程序代碼是程序代碼，數(shù)據(jù)有效分離開(kāi)，降低耦合度。體現(xiàn)面向?qū)ο蟮乃枷搿?/strong>
五、線程的同步性
1.線程同步性概念的引入
還是在模擬賣票的情景中，三個(gè)窗口賣一百?gòu)埰?#xff0c;這三個(gè)窗口要共享這一百?gòu)埰钡馁Y源。如果運(yùn)用如下程序，則兩個(gè)線程各自從100輸出到1，一共輸出了200行。
public class Demo1 {public static void main(String[] args) {MyThread my1=new MyThread();MyThread my2=new MyThread();my1.start();my2.start();} }class MyThread extends Thread{static int x=100;//加靜態(tài)修飾符@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubfor(;x>0;x--){//標(biāo)記點(diǎn)1System.out.println(getName()+":"+x);//標(biāo)記點(diǎn)2}} }然而我們發(fā)現(xiàn)，上面的代碼結(jié)果確實(shí)好了一些，但是還是會(huì)偶爾出現(xiàn)“賣同一張票”（就是一個(gè)數(shù)字輸出多次），甚至?xí)霈F(xiàn)輸出負(fù)數(shù)0。這是為什么呢？原因其實(shí)都是：程序的執(zhí)行具有原子性，并且線程的執(zhí)行是具有隨機(jī)性的。當(dāng)線程1到達(dá)標(biāo)記點(diǎn)1的時(shí)候，可能線程2也到達(dá)了標(biāo)記點(diǎn)1，然后當(dāng)線程1到達(dá)標(biāo)記點(diǎn)2的時(shí)候，線程1已經(jīng)輸出了一個(gè)x（比如說(shuō)是100），但是還沒(méi)來(lái)得及進(jìn)行x--操作，這時(shí)候cpu資源假如被線程2搶走，執(zhí)行了輸出語(yǔ)句，這時(shí)候由于x--還沒(méi)有執(zhí)行，因此輸出的還是100，所以即使是static了，也有可能輸出兩個(gè)一樣的數(shù)字，甚至x--也是兩個(gè)原子操作，先返回一個(gè)x，然后進(jìn)行x=x-1，可能在線程1執(zhí)行返回一個(gè)i之后，線程2把資源搶跑了，這時(shí)候i的值還是沒(méi)有變化。出現(xiàn)負(fù)數(shù)的愿意也是同理，假如現(xiàn)在兩個(gè)線程都到了標(biāo)記1并且x現(xiàn)在等于1，然后線程1開(kāi)始執(zhí)行，假設(shè)已經(jīng)執(zhí)行完了x--操作，那么這個(gè)時(shí)候x就是0了，然后線程2開(kāi)始走，這時(shí)候線程2輸出的就0了。
上面的代碼即使運(yùn)用接口的方法創(chuàng)建線程，也有可能出現(xiàn)相同的情況。
考慮多線程的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題：1.是否是多線程環(huán)境。2.是否有共享數(shù)據(jù)。3.是否有多條數(shù)據(jù)操作共享數(shù)據(jù)。
2.同步機(jī)制
2.1.synchronized
- 2.1.1.synchronized代碼塊
synchronized修飾的代碼，在一個(gè)線程進(jìn)行的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這段代碼已經(jīng)上了鎖，其他線程不能執(zhí)行。
同步代碼塊的傳入對(duì)象可以是任意對(duì)象。
public class Demo {public static void main(String[] args) {MyRunnable my = new MyRunnable();Thread t1 = new Thread(my);Thread t2 = new Thread(my);t1.start();t2.start();} }class MyRunnable implements Runnable {int x = 1000;Object obj1 = new Object();Object obj2 = new Object();int a = 0;@Overridepublic void run() {if (a % 2 == 0) {synchronized (obj1) {for (; x > 0; x--) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);}}}else{synchronized (obj2) {for (; x > 0; x--) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);}}}a++;} }上面這塊代碼也沒(méi)出問(wèn)題，但是我沒(méi)明白，明明不是同一個(gè)鎖啊，為什么還沒(méi)出問(wèn)題？
- 2.1.2.synchronized方法
同步方法的默認(rèn)鎖對(duì)象是this。靜態(tài)方法的默認(rèn)鎖是當(dāng)前對(duì)象的類對(duì)象（.class對(duì)象）。
2.2.Lock鎖
Lock 實(shí)現(xiàn)提供了比使用 synchronized 方法和語(yǔ)句可獲得的更廣泛的鎖定操作。
2.3 死鎖問(wèn)題
指兩個(gè)或者兩個(gè)以上的線程在執(zhí)行過(guò)程中因爭(zhēng)奪資源而產(chǎn)生的一種互相等待的現(xiàn)象。
2.4.等待喚醒機(jī)制
public final void wait(long timeout) throws InterruptedException
在其他線程調(diào)用此對(duì)象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超過(guò)指定的時(shí)間量前，導(dǎo)致當(dāng)前線程等待。
當(dāng)前線程必須擁有此對(duì)象監(jiān)視器。
此方法導(dǎo)致當(dāng)前線程（稱之為 T）將其自身放置在對(duì)象的等待集中，然后放棄此對(duì)象上的所有同步要求。出于線程調(diào)度目的，在發(fā)生以下四種情況之一前，線程 T 被禁用，且處于休眠狀態(tài)：
其他某個(gè)線程調(diào)用此對(duì)象的 notify 方法，并且線程 T 碰巧被任選為被喚醒的線程。
其他某個(gè)線程調(diào)用此對(duì)象的 notifyAll 方法。
其他某個(gè)線程中斷線程 T。
大約已經(jīng)到達(dá)指定的實(shí)際時(shí)間。但是，如果 timeout 為零，則不考慮實(shí)際時(shí)間，在獲得通知前該線程將一直等待。
然后，從對(duì)象的等待集中刪除線程 T，并重新進(jìn)行線程調(diào)度。然后，該線程以常規(guī)方式與其他線程競(jìng)爭(zhēng)，以獲得在該對(duì)象上同步的權(quán)利；一旦獲得對(duì)該對(duì)象的控制權(quán)，該對(duì)象上的所有其同步聲明都將被恢復(fù)到以前的狀態(tài)，這就是調(diào)用 wait 方法時(shí)的情況。然后，線程 T 從 wait 方法的調(diào)用中返回。所以，從 wait 方法返回時(shí)，該對(duì)象和線程 T 的同步狀態(tài)與調(diào)用 wait 方法時(shí)的情況完全相同。
在沒(méi)有被通知、中斷或超時(shí)的情況下，線程還可以喚醒一個(gè)所謂的虛假喚醒 (spurious wakeup)。雖然這種情況在實(shí)踐中很少發(fā)生，但是應(yīng)用程序必須通過(guò)以下方式防止其發(fā)生，即對(duì)應(yīng)該導(dǎo)致該線程被提醒的條件進(jìn)行測(cè)試，如果不滿足該條件，則繼續(xù)等待。換句話說(shuō)，等待應(yīng)總是發(fā)生在循環(huán)中。
public final void notify()
喚醒在此對(duì)象監(jiān)視器上等待的單個(gè)線程。如果所有線程都在此對(duì)象上等待，則會(huì)選擇喚醒其中一個(gè)線程。選擇是任意性的，并在對(duì)實(shí)現(xiàn)做出決定時(shí)發(fā)生。線程通過(guò)調(diào)用其中一個(gè) wait 方法，在對(duì)象的監(jiān)視器上等待。
例如，喚醒的線程在作為鎖定此對(duì)象的下一個(gè)線程方面沒(méi)有可靠的特權(quán)或劣勢(shì)。
此方法只應(yīng)由作為此對(duì)象監(jiān)視器的所有者的線程來(lái)調(diào)用。通過(guò)以下三種方法之一，線程可以成為此對(duì)象監(jiān)視器的所有者：
通過(guò)執(zhí)行此對(duì)象的同步實(shí)例方法。
通過(guò)執(zhí)行在此對(duì)象上進(jìn)行同步的 synchronized 語(yǔ)句的正文。
對(duì)于 Class 類型的對(duì)象，可以通過(guò)執(zhí)行該類的同步靜態(tài)方法。
六、線程組
1.線程組的概述和使用
public class Demo {public static void main(String[] args) {method1();method2();}static void method1(){MyRunnable my=new MyRunnable();Thread t1=new Thread(my);Thread t2=new Thread(my);ThreadGroup tg1=t1.getThreadGroup();ThreadGroup tg2=t2.getThreadGroup();System.out.println(tg1.getName()+"---"+tg2.getName());}static void method2(){MyRunnable my=new MyRunnable();ThreadGroup tg=new ThreadGroup("這是一個(gè)新的組");Thread t1=new Thread(tg,my);Thread t2=new Thread(tg,my);System.out.println(t1.getThreadGroup().getName()+"---"+t2.getThreadGroup().getName());} }class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {for(int x=0;x<100;x++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+x);}} }七、線程池
1.概述和使用
程序啟動(dòng)一個(gè)新線程成本是比較高的，因?yàn)樗婕暗揭c操作系統(tǒng)進(jìn)行交互。而使用線程池可以很好的提高性能，尤其是當(dāng)程序中要?jiǎng)?chuàng)建大量生存期很短的線程時(shí)，更應(yīng)該考慮使用線程池。
線程池里的每一個(gè)線程代碼結(jié)束后，并不會(huì)死亡，而是再次回到線程池中成為空閑狀態(tài)，等待下一個(gè)對(duì)象來(lái)使用。
在JDK5之前，我們必須手動(dòng)實(shí)現(xiàn)自己的線程池，從JDK5開(kāi)始，Java內(nèi)置支持線程池。
public class Demo {public static void main(String[] args) {ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(2);pool.submit(new MyRunnable());pool.submit(new MyRunnable());pool.shutdown();} }class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {for(int x=0;x<100;x++){System.out.println(Thread.currentThread()+":"+x);}} }2.線程的實(shí)現(xiàn)（第三種方法）
public interface Callable<V>
返回結(jié)果并且可能拋出異常的任務(wù)。實(shí)現(xiàn)者定義了一個(gè)不帶任何參數(shù)的叫做 call 的方法。Callable 接口類似于 Runnable，兩者都是為那些其實(shí)例可能被另一個(gè)線程執(zhí)行的類設(shè)計(jì)的。但是 Runnable 不會(huì)返回結(jié)果，并且無(wú)法拋出經(jīng)過(guò)檢查的異常。
public interface Future<V>
Future 表示異步計(jì)算的結(jié)果。它提供了檢查計(jì)算是否完成的方法，以等待計(jì)算的完成，并獲取計(jì)算的結(jié)果。計(jì)算完成后只能使用 get 方法來(lái)獲取結(jié)果，如有必要，計(jì)算完成前可以阻塞此方法。取消則由 cancel 方法來(lái)執(zhí)行。還提供了其他方法，以確定任務(wù)是正常完成還是被取消了。一旦計(jì)算完成，就不能再取消計(jì)算。如果為了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的結(jié)果，則可以聲明 Future<?> 形式類型、并返回 null 作為底層任務(wù)的結(jié)果。
public class Demo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(2);Future<Integer> f1=pool.submit(new MyCallable(100));Future<Integer> f2=pool.submit(new MyCallable(200));Integer i1=f1.get();Integer i2=f2.get();System.out.println(i1+":"+i2);pool.shutdown();} } class MyCallable implements Callable<Integer>{int number;public MyCallable(int number) {this.number=number;}@Overridepublic Integer call() throws Exception {int sum=0;for(int x=0;x<number;x++){sum+=x;}return sum;} }八、匿名內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)多線程
public class Demo {public static void main(String[] args){new Thread(){@Overridepublic void run() {for(int x=0;x<100;x++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+x);}}}.start();new Thread(new Runnable(){@Overridepublic void run() {for(int x=0;x<100;x++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+x);}}}).start();new Thread(new Runnable(){@Overridepublic void run() {for(int x=0;x<100;x++){System.out.println("hello---"+x);}}}){@Overridepublic void run() {for(int x=0;x<100;x++){System.out.println("world---"+x);}}}.start();} }九、定時(shí)器
1.概述和使用
定時(shí)器是一個(gè)應(yīng)用十分廣泛的線程工具，可用于調(diào)度多個(gè)定時(shí)任務(wù)以后臺(tái)線程的方式執(zhí)行。在Java中，可以通過(guò)Timer和TimerTask類來(lái)實(shí)現(xiàn)定義調(diào)度的功能。
Timer
一種工具，線程用其安排以后在后臺(tái)線程中執(zhí)行的任務(wù)?？砂才湃蝿?wù)執(zhí)行一次，或者定期重復(fù)執(zhí)行。
與每個(gè) Timer 對(duì)象相對(duì)應(yīng)的是單個(gè)后臺(tái)線程，用于順序地執(zhí)行所有計(jì)時(shí)器任務(wù)。計(jì)時(shí)器任務(wù)應(yīng)該迅速完成。如果完成某個(gè)計(jì)時(shí)器任務(wù)的時(shí)間太長(zhǎng)，那么它會(huì)“獨(dú)占”計(jì)時(shí)器的任務(wù)執(zhí)行線程。因此，這就可能延遲后續(xù)任務(wù)的執(zhí)行，而這些任務(wù)就可能“堆在一起”，并且在上述不友好的任務(wù)最終完成時(shí)才能夠被快速連續(xù)地執(zhí)行。
TimerTask
由 Timer 安排為一次執(zhí)行或重復(fù)執(zhí)行的任務(wù)。
public class Demo{public static void main(String[] args){Timer t=new Timer();t.schedule(new MyTask(), 3000);t.schedule(new MyTask(t), 6000);t.schedule(new MyTask(), 9000,200);}}class MyTask extends TimerTask{Timer t;public MyTask() {}public MyTask(Timer t){this.t=t;}@Overridepublic void run() {System.out.println("BANG!");} }總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的（CZ深入浅出Java基础）线程笔记的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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