5.多线程

java多线程知识思维导图，主要内容有线程周期、线程安全处理、线程通信、生产者和消费者模式、线程的优先级。

中心主题

• 线程周期
  • 子主题
• 线程安全处理
  • 同步代码块
    • 格式： synchronized（同步监视器）{ //需要被同步的代码 }
      • 1.操作共享数据的代码，即需要被同步的代码
      • 2.共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据 3.同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁 要求：多个线程必须共用同一把锁。
      • 在实现Runnable接口创建多线程的方式中，我们可以考虑使用this充当监视器 在继承Thread类的创建多线程方式中，可以考虑使用 类名.calss 充当监视器，类本身是一个对象即Class的对象，类自会加载一次 （类也是一个对象）
    • 锁多条语句操作共享数据，可以使用同步代码块
    • 同步的好处弊端
      • 好处：解决了多线程的数据安全问题
      • 弊端：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行的效率
  • 同步方法
    • 1. 同步synchronised方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显示的声明。
    • 2. 非静态的同步方法，同步监视器是：this 静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身
    • 概述：就是把synchronized关键字加到方法上 格式: 修饰符 synchroniaze 返回值类型 方法名（方法参数）{ }
    • 同步方法锁的对象使this
    • 同步静态方法：就是把synchronized关键字加到静态方法上 格式：修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名（方法参数）{ }
    • 同步静态方法的锁对象是 类名.clss
  • lock锁
    • lock中提供了获得锁和释放锁的方法
      • void lock（）：获得锁
      • void unlock（）：释放锁
    • synchronised与lock锁的异同点： synchronised机制在执行完相应的同步代码以后，自动释放同步监视器 lock需要手动的启动同步lock（），同时结束需要手动unlock（）
    • 虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题，但是我们并没有直接看到在哪里加了锁，在哪里释放了锁，为了更清晰的表达如何加锁和释放锁，JDK5之后提供了一个新的锁对象问题
    • lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作
    • Lock是接口不能直接实列化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实列化
      • ReentrantLock（）：创建一个reentrantLock的实列
  • 线程安全的类
    • StringBuffer 约等于StringBuilder
    • vector 约等于ArrayList
    • Hashtable 约等于 Hashmap
    • 子主题
• 线程通信
  • wait（）：一旦执行次方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器
  • notify（）：一旦执行此方法，就会唤醒被wait的一个线程，如果有多个线程就唤醒优先级高的线程
  • notifyAll（）：一旦执行此方法，就会唤醒所以被wait的线程
  • wait（），notify（），notifyAll（），三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中
  • wait（），notify（），notifyAll（），三个方发调用者必须是和同步监视器相同
  • wait（），notify（），notifyAll（），三个方法是Object类的方法
• 生产者和消费者模式
  • 为了体现生产者和消费者过程中的等待和唤醒，Java就提供了几个方法供我们使用，这几个方法造Object类中
    • void wait（）：导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的notif（）方法或nitifyAll（）方法
    • void nitify（）：唤醒正在等待对象监视器的的单个线程
    • void nitifyAll（）：唤醒正在等待对象监视器的所有线程
• 线程的优先级
  • MAX_PRIORITY:10 MIN_PRIORITY:1 NORM_PRIORITY:5
  • getPriority():获取线程的优先级
  • setPriority（）：设置线程的优先级
• Thread常用方法
  • 线程控制
    • static void sleep(long millis):让当前线程阻塞指定的毫秒
    • void join（）：在线程a中调用线程b的join（）方法，此时线程a就进入阻塞状态，直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态
    • void setDaemon（boolean on）：将此线线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，虚拟机退出。
  • public static currentThred()
    • 静态方法，返回当前代码的线程
  • start（）：启动当前线程，并调用当前线程的run（）方法
  • yield（）：释放当前cpu的执行权
  • Thread类中设置和获取线程名称的方法 设置和获取线程名称
    • void setName（String name）：将此线程的名称更改为等于参数name
    • String getName():返回此线程的名称
    • 通过构造方法也可以设置线程的名称
      • 
  • sleep（）与wait（）的异同
    • 相同点：一旦执行方法，都可以使当前线程进入阻塞状态
    • 不同点：
      • 1. 两个方法声明的位置不同，Thread类中声明slepp（），Object类中声明wait（）
      • 2. 调用的要求不同，sleep（）可以在任何需要的场景下调用，wait（）必须使用在synchornised中
      • 3. wait在阻塞线程的同时，还可释放同步监视器
• 多线程的实现方法：
  • 方式一继承自Thread类
    • 1.创建一个类MyThread继承自Thread类 2.在MyThread类中重写Threa类的run（）方法 3.在主线程内创建Thread子类的实列对象 4.调用start（）方法
    • 为什么要重写run（）方法？ 因为run（）是用来封装被线程执行的代码
      • 子主题
    • run（）方法：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用
    • start（）：①启动线程；②然后由JVM调用此线程的run（）方法
  • 方式二实现Runnable接口
    • 1.创建一个实现Runnable接口的类MyRunnabole
    • 2.在实现类MyRunnable类中重写Runnable的抽象方法run（）
    • 3.创建实现类MyRunnable类的对象
    • 4.创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为Thread构造方法的参数
    • 5.通过Thread类的对象调用start（）
  • 方式三实现Callable接口
    • 1.创建一个实现Callable的实现类 2.实现Call（）方法，将此线程需要执行的操作声明在call（）中 3.创建Callable接口实现类的对象 4.将此Callable接口实现类对象作为值传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象 5.将FutureTask 的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread对象，调用start（）方法 6.futuretask.get()的值为Callable实现类重写的call（）返回值
  • 方式四：线程池
    • 子主题
    • 子主题
    • 子主题
  • 相比继承Thread类，实现Runnable接口的好处
    • 1.避免了Java单继承的局限性 2.适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况，把线程和程序的代码，数据有效分离，较好的体现了面对像的设计思想
  • 子主题
• 概述
  • 线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
    • 单线程：一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序
    • 多线程：一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程
  • 进程
    • 概述：是正在运行的程序
    • 1.是系统进行资源分配和调用的独立单位
    • 2.每一位进程都有它自己的内存空间和系统资源
  • 线程调度
    • 线程调度的两种模型
      • 分时调度模型：所有线程轮流使用CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU的时间片
      • 抢占调度模型：优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选一个，优先级高的线程获取的CPU时间片相对多一些，
    • Thread类中设置和获取线程优先级的方法
      • public final int getPriority（）：返回此线程的优先级
      • public final void setPriority（int newPriority）：更改此线程的优先级
      • 线程默认优先级是5；线程优先级的范围是:1-10 线程优先级高仅仅表示线程获取的CPU时间片的几率高，但是要在次数比较多，或者多次运行的时候才能看到你想要的效果