多线程使用场景:当多个相互独立的功能可以同时运行时,就可以考虑使用多线程。
进程:正在执行的程序。
线程:是进程中用于控制程序执行的控制单元(执行路径,执行情景),进程中至少有一个线程。
对于JVM,启动时,只好有两个线程:jvm的主线程。jvm的垃圾回收线程。
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如何在程序中自定义线程呢?
Java给我们提供了对象线程这类事物的描述,该类是Thread
该类中定义了创建线程对象的方法(构造函数),提供了要被线程执行的代码存储的位置--run()方法,还定义了开启线程运行的方法--start()方法
同时还有一些其他的方法用于操作线程:
static Thread currentThead():获取当前线程对象方法
String getName():获取线程名称方法
static void sleep(time)throws InterruptedException:线程休眠方法
由于要运行的代码都是后期定义的,所以创建线程的第一种方式是:继承Thread类。原因:要覆盖run方法(Thread类中的该方法为空),定义线程要运行的代码。
创建线程方法一(继承Thread类)步骤:
1. 继承Thread类;
2. 覆盖run方法,将线程要运行的代码定义其中。
3. 创建Thread类的子类对象,其实就是在创建线程,调用start方法。
如果自定义的类中有多线程要运行的代码,但是该类有自己的父类,那么就不可以再继承Thread(Java为单继承)。怎么办呢?
Java给我们提供了一个规则:Runnable接口。
如果自定义类不继承Thread,也可以实现Runnable接口,并将多线程要运行的代码存放在Runnable的run方法中,这样多线程就可以帮助该类运行。
这样的操作有一个好处:避免了单继承的局限性。
创建线程方式二(实现Runnable接口)步骤:
1. 定义实现Runnable接口的类;
2. 覆盖Runnable接口的run()方法,将多线程要运行的代码存入其中;
3. 创建Thread类的对象(创建线程),并将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread的构造函数;
【注意】为什么要传递?因为线程要运行的代码都在Runnable子类的run方法中存储,所以要将该run方法所属的对象传递给Thread,让Thread线程去使用该对象调用其run方法。
4. 调用Thread对象的start()方法,开启线程。
【备注】实现Runnable接口方式,因为避免了单继承的局限性,所以创建线程建议使用第二种方式。
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线程的状态:
1. 被创建;
2. 运行;
3. 冻结;
4. 消亡。
其实还有一种特殊的状态:临时状态。该临时状态的特点:具备了执行资格,但不具备执行权。
冻结状态的特点:放弃了执行资格。
多线程具备随机性,因为是由cpu不断的快速切换造成的。就有可能会产生多线程的安全问题。
问题的产生的原因,几个关键点:
1. 多线程代码中有操作共享数据;
2. 多条语句操作该共享数据。
当具备两个关键点时,有一个线程对多条操作共享数据的代码执行的一部分,还没有执行完,另一个线程开始参与执行,就会发生数据错误。
解决方法:
当一个线程在执行多条操作共享数据代码时,其他线程即使获取了执行权,也不可以参与操作。
Java就对这种解决方式提供了专业的代码:同步
同步的原理:就是将部分操作功能数据的代码进行加锁。
示例:火车上的卫生间。
同步的表现形式:
1. 同步代码块;
2. 同步函数。
两者有什么不同:
同步代码块使用的锁是任意对象,而同步函数使用的锁是this。
【注意】对于static的同步函数,使用的锁不是this,而是类名.class 是该类的字节码文件对象。---涉及到了单例设计模式的懒汉式。
同步的好处:解决了线程的安全问题。
弊端:
较为消耗资源。
同步嵌套后,容易死锁。
要记住:同步使用的前提:
1. 必须是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。
这时才可以称为这些线程被同步了。
死锁代码一定会写(相互使用对方的锁即可实现),但开发时一定注意避免。
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