Java培訓(xùn)之java難點(diǎn)解析(十三)-多線程

多線程：★★★★
進(jìn)程：正在進(jìn)行中的程序。其實(shí)進(jìn)程就是一個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存分配空間。
線程：其實(shí)就是進(jìn)程中一個(gè)程序執(zhí)行控制單元，一條執(zhí)行路徑。進(jìn)程負(fù)責(zé)的是應(yīng)用程序的空間的標(biāo)示。線程負(fù)責(zé)的是應(yīng)用程序的執(zhí)行順序。
 
一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程在運(yùn)行，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程中出現(xiàn)多個(gè)線程時(shí)，就稱這個(gè)應(yīng)用程序是多線程應(yīng)用程序，每個(gè)線程在棧區(qū)中都有自己的執(zhí)行空間，自己的方法區(qū)、自己的變量。
jvm在啟動(dòng)的時(shí)，首先有一個(gè)主線程，負(fù)責(zé)程序的執(zhí)行，調(diào)用的是main函數(shù)。主線程執(zhí)行的代碼都在main方法中。
當(dāng)產(chǎn)生垃圾時(shí)，收垃圾的動(dòng)作，是不需要主線程來(lái)完成，因?yàn)檫@樣，會(huì)出現(xiàn)主線程中的代碼執(zhí)行會(huì)停止，會(huì)去運(yùn)行垃圾回收器代碼，效率較低，所以由單獨(dú)一個(gè)線程來(lái)負(fù)責(zé)垃圾回收。 
 
隨機(jī)性的原理：因?yàn)閏pu的快速切換造成，哪個(gè)線程獲取到了cpu的執(zhí)行權(quán)，哪個(gè)線程就執(zhí)行。
 
返回當(dāng)前線程的名稱：Thread.currentThread().getName()
線程的名稱是由：Thread-編號(hào)定義的。編號(hào)從0開(kāi)始。
線程要運(yùn)行的代碼都統(tǒng)一存放在了run方法中。
 
線程要運(yùn)行必須要通過(guò)類中指定的方法開(kāi)啟。start方法。（啟動(dòng)后，就多了一條執(zhí)行路徑）
start方法：1）、啟動(dòng)了線程；2）、讓jvm調(diào)用了run方法。
 
創(chuàng)建線程的第一種方式：繼承Thread ，由子類復(fù)寫(xiě)run方法。
步驟：
1，定義類繼承Thread類；
2，目的是復(fù)寫(xiě)run方法，將要讓線程運(yùn)行的代碼都存儲(chǔ)到run方法中；
3，通過(guò)創(chuàng)建Thread類的子類對(duì)象，創(chuàng)建線程對(duì)象；
4，調(diào)用線程的start方法，開(kāi)啟線程，并執(zhí)行run方法。
 
線程狀態(tài)：
被創(chuàng)建：start()
運(yùn)行：具備執(zhí)行資格，同時(shí)具備執(zhí)行權(quán)；
凍結(jié)：sleep(time),wait()—notify()喚醒；線程釋放了執(zhí)行權(quán)，同時(shí)釋放執(zhí)行資格；
臨時(shí)阻塞狀態(tài)：線程具備cpu的執(zhí)行資格，沒(méi)有cpu的執(zhí)行權(quán)；
消亡：stop()

創(chuàng)建線程的第二種方式：實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口Runnable。
步驟：
1，定義類實(shí)現(xiàn)Runnable接口。
2，覆蓋接口中的run方法（用于封裝線程要運(yùn)行的代碼）。
3，通過(guò)Thread類創(chuàng)建線程對(duì)象；
4，將實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的子類對(duì)象作為實(shí)際參數(shù)傳遞給Thread類中的構(gòu)造函數(shù)。
為什么要傳遞呢？因?yàn)橐尵€程對(duì)象明確要運(yùn)行的run方法所屬的對(duì)象。
5，調(diào)用Thread對(duì)象的start方法。開(kāi)啟線程，并運(yùn)行Runnable接口子類中的run方法。
Ticket t = new Ticket();
/*
直接創(chuàng)建Ticket對(duì)象，并不是創(chuàng)建線程對(duì)象。
因?yàn)閯?chuàng)建對(duì)象只能通過(guò)new Thread類，或者new Thread類的子類才可以。
所以最終想要?jiǎng)?chuàng)建線程。既然沒(méi)有了Thread類的子類，就只能用Thread類。
*/
Thread t1 = new Thread(t); //創(chuàng)建線程。
/*
只要將t作為Thread類的構(gòu)造函數(shù)的實(shí)際參數(shù)傳入即可完成線程對(duì)象和t之間的關(guān)聯(lián)
為什么要將t傳給Thread類的構(gòu)造函數(shù)呢？其實(shí)就是為了明確線程要運(yùn)行的代碼run方法。
*/
t1.start();

為什么要有Runnable接口的出現(xiàn)？
1：通過(guò)繼承Thread類的方式，可以完成多線程的建立。但是這種方式有一個(gè)局限性，如果一個(gè)類已經(jīng)有了自己的父類，就不可以繼承Thread類，因?yàn)閖ava單繼承的局限性。
可是該類中的還有部分代碼需要被多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行。這時(shí)怎么辦呢？
只有對(duì)該類進(jìn)行額外的功能擴(kuò)展，java就提供了一個(gè)接口Runnable。這個(gè)接口中定義了run方法，其實(shí)run方法的定義就是為了存儲(chǔ)多線程要運(yùn)行的代碼。
所以，通常創(chuàng)建線程都用第二種方式。
因?yàn)閷?shí)現(xiàn)Runnable接口可以避免單繼承的局限性。
 
2：其實(shí)是將不同類中需要被多線程執(zhí)行的代碼進(jìn)行抽取。將多線程要運(yùn)行的代碼的位置單獨(dú)定義到接口中。為其他類進(jìn)行功能擴(kuò)展提供了前提。
所以Thread類在描述線程時(shí)，內(nèi)部定義的run方法，也來(lái)自于Runnable接口。
 
實(shí)現(xiàn)Runnable接口可以避免單繼承的局限性。而且，繼承Thread，是可以對(duì)Thread類中的方法，進(jìn)行子類復(fù)寫(xiě)的。但是不需要做這個(gè)復(fù)寫(xiě)動(dòng)作的話，只為定義線程代碼存放位置，實(shí)現(xiàn)Runnable接口更方便一些。所以Runnable接口將線程要執(zhí)行的任務(wù)封裝成了對(duì)象。
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//面試
new Thread(new Runnable(){  //匿名
public void run(){
System.out.println("runnable run");
}
}
{
public void run(){
System.out.println("subthread run");
}
}.start();  //結(jié)果：subthread run
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Try {
Thread.sleep(10);
}catch(InterruptedException e){}// 當(dāng)刻意讓線程稍微停一下，模擬cpu 切換情況。
 
多線程安全問(wèn)題的原因：
通過(guò)圖解：發(fā)現(xiàn)一個(gè)線程在執(zhí)行多條語(yǔ)句時(shí)，并運(yùn)算同一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，在執(zhí)行過(guò)程中，其他線程參與進(jìn)來(lái)，并操作了這個(gè)數(shù)據(jù)。導(dǎo)致到了錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。
 
涉及到兩個(gè)因素：
1，多個(gè)線程在操作共享數(shù)據(jù)。
2，有多條語(yǔ)句對(duì)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。
原因：這多條語(yǔ)句，在某一個(gè)時(shí)刻被一個(gè)線程執(zhí)行時(shí)，還沒(méi)有執(zhí)行完，就被其他線程執(zhí)行了。
 
解決安全問(wèn)題的原理：
只要將操作共享數(shù)據(jù)的語(yǔ)句在某一時(shí)段讓一個(gè)線程執(zhí)行完，在執(zhí)行過(guò)程中，其他線程不能進(jìn)來(lái)執(zhí)行就可以解決這個(gè)問(wèn)題。
 
如何進(jìn)行多句操作共享數(shù)據(jù)代碼的封裝呢？
java中提供了一個(gè)解決方式：就是同步代碼塊。
格式：
synchronized(對(duì)象) {  // 任意對(duì)象都可以。這個(gè)對(duì)象就是鎖。
需要被同步的代碼；
}

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作者：傳智播客Java培訓(xùn)學(xué)院
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