Day11--多线程

概述

• 进程：是一个正在执行中的程序。每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单位。
• 线程：就是进程中一个独立的控制单元。线程在控制着进程的执行。
  一个进程中至少有一个线程。
• 主线程：Java虚拟机启动的时候会有一个进程java.exe。该进程中至少一个线程负责java程序的执行。而且这个线程运行的代码存在于main方法中。该线程称之为主线程。
• 扩展：其实更细节说明java，jvm启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程。

创建线程

• 如何在自定义的代码中，自定义一个线程呢？
  通过对api的查找，java已经提供了对线程这类事物的描述，就是Thread类。
  创建线程的第一种方式：继承Thread类。
  步骤：
  1、定义类继承Thread
  2、复写Thread类中的run方法。目的：将自定义代码存储在run方法。让线程运行。
  3、调用线程的start方法，该方法有两个作用：启动线程，调用run方法。
  发现运行结果每一次都不同。因为多个线程都获取CPU的执行权。CPU执行到谁，谁就执行。明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行（多核除外）。CPU在做着快速的切换，以达到看上去是同时运行的效果。我们可以形象把多线程的运行行为在互相抢夺CPU的执行权。这就是多线程的一个特性：随机性。谁抢到谁执行，至于执行多长，CPU说的算。
  创建线程的第二种方式：实现Runnable接口
  步骤：
  1、定义类实现Runnable接口
  2、覆盖Runnable接口中的run方法。将线程要运行的代码存放在该run方法中。
  3、通过Thread类建立线程对象
  4、将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread类的构造函数？因为，自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属的对象。
  5、调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类中的run方法。
• 实现方式和继承方式有什么区别呢？
  实现方式好处：避免了单继承的局限性。在定义线程时，建立使用实现方式。
  两种方式区别：
  继承Thread：线程代码存放Thread子类run方法中。
  实现Runnable：线程代码存放在接口子类的run方法中。
• 为什么要覆盖run方法呢？
  Thread类用于描述线程。该类就定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码。该存储功能就是run方法。也就是说Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。

d.start();//开启线程并执行该线程的run方法
d.run();//仅仅是对象调用方法，而线程创建了，并没有运行。

线程运行状态

线程运行状态

获取线程对象以及名称

原来线程都有自己默认的名称。Thread-编号 该编号从0开始。

static Thread currentThread()：获取当前线程对象。
getName()：获取线程名称
设置线程名称：setName或者构造函数

多线程的安全问题

• 问题的原因：
  当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。
• 解决办法：
  对多条操作共享数据的语句。只能让一个线程都执行完。在执行过程中，其他线程不可以参与执行。
• Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式。就是同步代码块。

synchronized(对象)
{
    需要被同步的代码
}

对象如同锁。持有锁的线程可以在同步中执行。没有持有锁的线程即使获取CPU的执行权，也进不去，因为没有获取锁。

• 同步的前提：
  1、必须要有两个或者两个以上的线程
  2、必须是多个线程使用同一个锁
  必须保证同步中只能有一个线程在运行。
  好处：解决了多线程的安全问题。
  弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源
• 如何判断是否需要同步代码块？
  1、明确哪些代码是多线程运行代码
  2、明确共享数据
  3、明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的

同步函数

• 同步函数用的是哪一个锁呢？
  函数需要被对象调用。那么函数都有一个所属对象引用，就是this。所以同步函数使用的锁是this。
• 如果同步函数被静态修饰后，使用的锁是什么呢？
  通过验证，发现不再是this。因为静态方法中也不可以定义this。静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象。类名.class 该对象的类型是Class。
  静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象。类名.class

死锁

同步中嵌套同步。