Java 基础巩固-线程

一. 线程

1.1 线程相关概念

单线程：同一个时刻，只允许执行一个线程
多线程，同一时刻，可以执行多个线程。例如：一个qq进程，可以开多个窗口
并发（来回切换）：同一时刻，多个任务交替执行，造成一种"貌似同时"的错觉，简单的说，单核cpu实现的多任务就是并发
并行（同时执行）：同一时刻，多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行

1.2 创建线程的几种方式

使用Thread类
实现 Runnable 接口
使用Callable和Future来创建线程
使用线程池
使用定时器
使用java8新特性 stream 实现并发
使用匿名内部类

1.3 为什么用`start`方法而不是直接用`run`方法

使用run ：相当于直接用主线程调用run方法，只有当run执行完毕以后，才会执行后面的代码
使用start：相当于在主线程后面开了子线程，真正实现了多线程

源码分析

1. 首先会调用 start 方法
     public synchronized void start()
2. 接着调用 native 修饰的 start0 本地方法，该方法由 jvm 调用
     start0()

1.4 案例：使用 Runnable 接口方式实现多线程

public class Thread01 {
    public static void main(String[] args) {
        Tiger tiger = new Tiger();
        ThreadProxy threadProxy = new ThreadProxy(tiger);
        threadProxy.start();
    }
}

class Animal{}
class Tiger extends Animal implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("老虎叫");
    }
}

class ThreadProxy implements Runnable {

    Runnable target = null;

    public ThreadProxy(Runnable target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void run() {
        if (target != null) {
            target.run();
        }
    }

    public void start(){
        start0();
    }

    public void start0() {
        run();
    }
}

1.5 继承 Thread vs 实现 Runnable 接口的区别

从 java 的设计来看，通过继承 Thread 或者实现 Runnable 接口来创建线程没有本质区别，因为 Thread 类本身就实现了 Runnable 接口

实现 Runnable 接口的方式更加适合多个线程共享一个资源的情况，避免了单继承的限制

T1 t1 = new T1();

Thread thread = new Thread(t1);
Thread thread1 = new Thread(t1);

thread.start();
thread1.start();

1.6 线程常用方法

1.6.1 第一组常用方法

setName() 设置线程名称
getName() 返回该线程名称
start()   使线程开始执行
run()     调用线程对象的 run 方法
setPriority() 更改线程优先级
getPriority() 获取线程优先级
sleep()   在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠
interrupt() 中断线程

1.6.2 第二组常用方法

yield() ：让出当前进程的执行，不一定礼让成功
join()  ：线程插队

1.7 用户线程和守护线程

1.7.1 简介

用户线程：也叫工作线程，当线程的任务执行完毕或用通知方式结束
守护线程：一般为工作线程服务，当所有的用户线程结束，守护线程自动结束
常见守护线程：垃圾回收机制

1.7.2 守护线程案例

public class Method01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyDaemonThread myDaemonThread = new MyDaemonThread();
        // 将该线程设置为守护进程，会随着用户进程结束而结束
        myDaemonThread.setDaemon(true);
        myDaemonThread.start();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("宝强辛苦的工作");
            Thread.sleep(1000);
        }
        System.out.println("宝强回家啦");
    }
}

class MyDaemonThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("马蓉和宋喆快乐聊天");
        }
    }
}

1.8 线程生命周期

1.8.1 生命周期介绍

NEW ：尚未启动的线程处于该状态
RUNNABLE ：在 Java 虚拟机中执行的线程处于该状态
BLOCKED ：被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态
WAITING ：正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于该状态
TIMED_WAITING ：正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态
TERMINATED ：已退出线程处于此状态

1.8.2 生命周期图

1.9 Synchronized

1.9.1 线程同步机制

在多线程编程中，一些敏感数据不允许被多个线程同时访问，此时就使用同步访问技术，保证数据在任何同一时刻，最多有一个线程访问，保证数据的完整性。
也可以理解为，当有一个线程对内存进行操作时，其他线程不允许对内存进行操作。直到该线程操作完，其他线程才能对该内存进行操作

1.9.2 同步具体方法 - Synchronized

1. 同步代码块

synchronized(对象) { // 得到对象的锁，才能操作同步代码
    // 需要被同步的代码
}

2. synchronized 还可以放到方法声明中，表示该方法为同步方法

public synchronized void m(String name){
    // 需要被同步的代码
}

1.10 互斥锁

1.10.1 互斥锁介绍

Java 语言中，引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据的完整性
每个对象都对应一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象
同步的局限性：导致程序执行效率降低
同步方法（非静态）的锁可以是this，也可以是其他对象（要求是同一对象）
同步方法（静态）的锁为当前类本身

1.10.2 注意事项和细节

同步方法如果没有使用 static 修饰：默认锁对象 this
如果方法使用 static 修饰，默认锁对象为：当前类.class
实现的落地步骤
- 需要先分析上锁的代码
- 选择同步代码快或者同步方法
- 要求多个线程的锁对象为同一个即可

1.11 死锁

多个线程都占用了对象的锁资源，都不肯让，导致了死锁

1.12 释放锁

1.12.1 以下操作会释放锁

当前线程的同步方法、同步代码快执行结束
当前线程在同步代码快、同步方法中遇到 break 、return
当前线程在同步代码快、同步方法中出现了未处理的 error 或 Exception，导致异常结束
当前线程在同步代码快、同步方法中执行了wait方法，当前线程暂停

1.12.2 以下操作不会释放锁

线程执行同步代码块或同步方法时，执行了Thread.sleep()方法或者 yield()方法暂停当前线程执行
线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起，不会释放锁

Java 基础巩固-线程

一. 线程

1.1 线程相关概念

1.2 创建线程的几种方式

1.3 为什么用start方法而不是直接用run方法

1.4 案例：使用 Runnable 接口方式实现多线程

1.5 继承 Thread vs 实现 Runnable 接口的区别

1.6 线程常用方法

1.6.1 第一组常用方法

1.6.2 第二组常用方法

1.7 用户线程和守护线程

1.7.1 简介

1.7.2 守护线程案例

1.8 线程生命周期

1.8.1 生命周期介绍

1.8.2 生命周期图

1.9 Synchronized

1.9.1 线程同步机制

1.9.2 同步具体方法 - Synchronized

1.10 互斥锁

1.10.1 互斥锁介绍

1.10.2 注意事项和细节

1.11 死锁

1.12 释放锁

1.12.1 以下操作会释放锁

1.12.2 以下操作不会释放锁

1.3 为什么用`start`方法而不是直接用`run`方法