day24(024-多线程(上))

###24.01_多线程(多线程的引入)(了解)

1.什么是线程
- 线程是程序执行的一条路径, 一个进程中可以包含多条线程
- 多线程并发执行可以提高程序的效率, 可以同时完成多项工作
2.多线程的应用场景
- 迅雷开启多条线程一起下载
- 服务器同时处理多个客户端请求

###24.02_多线程(多线程并行和并发的区别)(了解)

并行就是两个任务同时运行，就是甲任务进行的同时，乙任务也在进行。(需要多核CPU)
并发是指两个任务都请求运行，而处理器只能按受一个任务，就把这两个任务安排轮流进行，由于时间间隔较短，使人感觉两个任务都在运行。
比如我跟两个网友聊天，左手操作一个电脑跟甲聊，同时右手用另一台电脑跟乙聊天，这就叫并行。
如果用一台电脑我先给甲发个消息，然后立刻再给乙发消息，然后再跟甲聊，再跟乙聊。这就叫并发。

###24.03_多线程(Java程序运行原理和JVM的启动是多线程的吗)(了解)

A:Java程序运行原理
- Java命令会启动java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ，然后主线程去调用某个类的 main 方法。
B:JVM的启动是多线程的吗
- JVM启动至少启动了垃圾回收线程和主线程，所以是多线程的。

###24.04_多线程(多线程程序实现的方式1)(掌握)

1.继承Thread
- 定义类继承Thread
- 重写run方法
- 把新线程要做的事写在run方法中
- 创建线程对象
- 开启新线程, 内部会自动执行run方法

Demo2_Thread

package com.heima.thread;

public class Demo2_Thread {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        MyThread mt = new MyThread();        //4,创建Thread类的子类对象
        mt.start();                            //5,开启线程
        
        for(int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("bbbbbbbbbbbb");
        }
    }

}
//成员内部类
class MyThread extends Thread {                //1,继承Thread
    public void run() {                        //2,重写run方法
        for(int i = 0; i < 1000; i++) {        //3,将要执行的代码写在run方法中
            System.out.println("aaaaaaaaaaaa");
        }
    }
}

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###24.05_多线程(多线程程序实现的方式2)(掌握)

2.实现Runnable
- 定义类实现Runnable接口
- 实现run方法
- 把新线程要做的事写在run方法中
- 创建自定义的Runnable的子类对象
- 创建Thread对象, 传入Runnable
- 调用start()开启新线程, 内部会自动调用Runnable的run()方法

Demo3_Thread

package com.heima.thread;

public class Demo3_Thread {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable mr = new MyRunnable();    //4,创建Runnable的子类对象
        //传入参数
        Thread t = new Thread(mr);            //5,将其当作参数传递给Thread的构造函数
        t.start();                            //6,开启线程
        
        for(int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("bb");
        }
    }

}

class MyRunnable implements Runnable {        //1,定义一个类实现Runnable

    @Override
    public void run() {                        //2,重写run方法
        for(int i = 0; i < 1000; i++) {        //3,将要执行的代码写在run方法中
            System.out.println("aaaaaaaaaaaa");
        }
    }
    
}

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###24.06_多线程(实现Runnable的原理)(了解)

查看源码
- 1,看Thread类的构造函数,传递了Runnable接口的引用
- 2,通过init()方法找到传递的target给成员变量的target赋值
- 3,查看run方法,发现run方法中有判断,如果target不为null就会调用Runnable接口子类对象的run方法

###24.07_多线程(两种方式的区别)(掌握)

查看源码的区别:
- a.继承Thread : 由于子类重写了Thread类的run(), 当调用start()时, 直接找子类的run()方法
- b.实现Runnable : 构造函数中传入了Runnable的引用, 成员变量记住了它, start()调用run()方法时内部判断成员变量Runnable的引用是否为空, 不为空编译时看的是Runnable的run(),运行时执行的是子类的run()方法
继承Thread
- 好处是:可以直接使用Thread类中的方法,代码简单
- 弊端是:如果已经有了父类,就不能用这种方法
实现Runnable接口
- 好处是:即使自己定义的线程类有了父类也没关系,因为有了父类也可以实现接口,而且接口是可以多实现的
- 弊端是:不能直接使用Thread中的方法需要先获取到线程对象后,才能得到Thread的方法,代码复杂

###24.08_多线程(匿名内部类实现线程的两种方式)(掌握)

Demo4_Thread

package com.heima.thread;

public class Demo4_Thread {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        new Thread() {                                        //1,继承Thread类
            public void run() {                                //2,重写run方法
                for(int i = 0; i < 1000; i++) {                //3,将要执行的代码写在run方法中
                    System.out.println("aaaaaaaaaaaaaa");
                }
            }
        }.start();                                            //4,开启线程
        
        new Thread(new Runnable() {                            //1,将Runnable的子类对象传递给Thread的构造方法
            public void run() {                                //2,重写run方法
                for(int i = 0; i < 1000; i++) {                //3,将要执行的代码写在run方法中
                    System.out.println("bb");
                }
            }
        }).start();                                            //4,开启线程
    }

}

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###24.09_多线程(获取名字和设置名字)(掌握)

1.获取名字
- 通过getName()方法获取线程对象的名字
2.设置名字
- 通过构造函数可以传入String类型的名字

Demo1_Name

package com.heima.threadmethod;

public class Demo1_Name {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //demo1();
        Thread t1 = new Thread() {
            public void run() {
                //this.setName("张三");
                System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaa");
            }
        };
        
        Thread t2 = new Thread() {
            public void run() {
                //this.setName("李四");
                System.out.println(this.getName() + "....bb");
            }
        };
        
        t1.setName("张三");
        t2.setName("李四");
        t1.start();
        t2.start();
    }

    public static void demo1() {
        new Thread("芙蓉姐姐") {                            //通过构造方法给name赋值
            public void run() {
                System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaa");
            }
        }.start();
        
        new Thread("凤姐") {
            public void run() {
                System.out.println(this.getName() + "....bb");
            }
        }.start();
    }

}

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###24.10_多线程(获取当前线程的对象)(掌握)

Demo2_CurrentThread

public class Demo2_CurrentThread {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        new Thread("Thread-1994") {
            public void run() {
                System.out.println(getName() + "....aaaaaa");
            }
        }.start();
        
        
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                //Thread.currentThread()获取当前正在执行的线程
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...bb");
            }
        }).start();
        
        Thread.currentThread().setName("我是主线程");
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }

}

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###24.11_多线程(休眠线程)(掌握)

Demo3_Sleep

package com.heima.threadmethod;

public class Demo3_Sleep {

    /**
     * @param args
     * @throws InterruptedException 
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //demo1();
        new Thread() {
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 10; i++) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaa");
                }
            }
        }.start();
        
        new Thread() {
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 10; i++) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(getName() + "...bb");
                }
            }
        }.start();
    }

    public static void demo1() throws InterruptedException {
        for(int i = 20; i >= 0; i--) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("倒计时第" +i + "秒");
        }
    }

}

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###24.12_多线程(守护线程)(掌握)

setDaemon(), 设置一个线程为守护线程, 该线程不会单独执行, 当其他非守护线程都执行结束后, 自动退出。

Demo4_Daemon

package com.heima.threadmethod;

public class Demo4_Daemon {

    /**
     * @param args
     * 守护线程
     */
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread() {
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 2; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                }
            }
        };
        
        Thread t2 = new Thread() {
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 50; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...bb");
                }
            }
        };
        
        t2.setDaemon(true);                            //设置为守护线程
        
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

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###24.13_多线程(加入线程)(掌握)

join(), 当前线程暂停, 等待指定的线程执行结束后, 当前线程再继续
join(int), 可以等待指定的毫秒之后继续

Demo5_Join

package com.heima.threadmethod;

public class Demo5_Join {

    /**
     * @param args
     * join(), 当前线程暂停, 等待指定的线程执行结束后, 当前线程再继续
     */
    public static void main(String[] args) {
        final Thread t1 = new Thread() {
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaa");
                }
            }
        };
        
        Thread t2 = new Thread() {
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 10; i++) {
                    if(i == 2) { //-128~127区间内可以直接==比较
                        try {
                            t1.join();
                            //t1.join(1);                    //插队指定的时间,过了指定时间后,两条线程交替执行
                        } catch (InterruptedException e) {
                            
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.println(getName() + "...bb");
                }
            }
        };
        
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

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###24.14_多线程(礼让线程)(了解)

yield让出cpu

package com.heima.threadmethod;

public class Demo6_Yield {

    /**
     * yield让出cpu礼让线程
     */
    public static void main(String[] args) {
        new MyThread().start();
        new MyThread().start();
    }

}

class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        for(int i = 1; i <= 1000; i++) {
            if(i % 10 == 0) {
                Thread.yield();                        //让出CPU
            }
            System.out.println(getName() + "..." + i);
        }
    }
}

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###24.15_多线程(设置线程的优先级)(了解)

setPriority()设置线程的优先级

package com.heima.threadmethod;

public class Demo7_Priority {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(){
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 100; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaa" );
                }
            }
        };
        
        Thread t2 = new Thread(){
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 100; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...bb" );
                }
            }
        };
        
        //t1.setPriority(10);                    设置最大优先级
        //t2.setPriority(1);
        
        t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);        //设置最小的线程优先级
        t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);        //设置最大的线程优先级
        
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

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###24.16_多线程(同步代码块)(掌握)

1.什么情况下需要同步
- 当多线程并发, 有多段代码同时执行时, 我们希望某一段代码执行的过程中CPU不要切换到其他线程工作. 这时就需要同步.
- 如果两段代码是同步的, 那么同一时间只能执行一段, 在一段代码没执行结束之前, 不会执行另外一段代码.
2.同步代码块
- 使用synchronized关键字加上一个锁对象来定义一段代码, 这就叫同步代码块
- 多个同步代码块如果使用相同的锁对象, 那么他们就是同步的。

Demo1_Synchronized

package com.heima.syn;

public class Demo1_Synchronized {

    /**
     * @param args
     * 同步代码块
     */
    public static void main(String[] args) {
        final Printer p = new Printer();
        
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    p.print1();
                }
            }
        }.start();
        
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    p.print2();
                }
            }
        }.start();
    }

}

class Printer {
    Demo d = new Demo();
    public void print1() {
        //synchronized(new Demo()) {                            //同步代码块,锁机制,锁对象可以是任意的
        synchronized(d) {
            System.out.print("黑");
            System.out.print("马");
            System.out.print("程");
            System.out.print("序");
            System.out.print("员");
            System.out.print("
");
        }
    }
    
    public void print2() {
        //synchronized(new Demo()) {                            //锁对象不能用匿名对象,因为匿名对象不是同一个对象
        synchronized(d) {        
            System.out.print("传");
            System.out.print("智");
            System.out.print("播");
            System.out.print("客");
            System.out.print("
");
        }
    }
}

class Demo{}

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###24.17_多线程(同步方法)(掌握)

使用synchronized关键字修饰一个方法, 该方法中所有的代码都是同步的

//锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象

//非静态同步函数的锁是:this

//静态的同步函数的锁是:字节码对象

Demo2_Synchronized

package com.heima.syn;

public class Demo2_Synchronized {

    /**
     * @param args
     * 同步代码块
     */
    public static void main(String[] args) {
        final Printer2 p = new Printer2();
        
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    p.print1();
                }
            }
        }.start();
        
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    p.print2();
                }
            }
        }.start();
    }

}

class Printer2 {
    Demo d = new Demo();
    //非静态的同步方法的锁对象是神马?
    //答:非静态的同步方法的锁对象是this
    //静态的同步方法的锁对象是什么?
    //是该类的字节码对象
    public static synchronized void print1() {                            //同步方法只需要在方法上加synchronized关键字即可
        System.out.print("黑");
        System.out.print("马");
        System.out.print("程");
        System.out.print("序");
        System.out.print("员");
        System.out.print("
");
    }
    
    public static void print2() {
        //synchronized(new Demo()) {                            //锁对象不能用匿名对象,因为匿名对象不是同一个对象
        synchronized(Printer2.class) {        
            System.out.print("传");
            System.out.print("智");
            System.out.print("播");
            System.out.print("客");
            System.out.print("
");
        }
    }
}

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###24.18_多线程(线程安全问题)(掌握)

多线程并发操作同一数据时, 就有可能出现线程安全问题
使用同步技术可以解决这种问题, 把操作数据的代码进行同步, 不要多个线程一起操作

//如果用引用数据类型成员变量当作锁对象,必须是静态的

Demo3_Ticket

package com.heima.syn;

public class Demo3_Ticket {

    /**
     * 需求:铁路售票,一共100张,通过四个窗口卖完.
     */
    public static void main(String[] args) {
        new Ticket().start();
        new Ticket().start();
        new Ticket().start();
        new Ticket().start();
    }

}

class Ticket extends Thread {
    private static int ticket = 1000;
    //private static Object obj = new Object();        //如果用引用数据类型成员变量当作锁对象,必须是静态的
    public void run() {
        while(true) {
            synchronized(Ticket.class) {
                if(ticket <= 0) {
                    break;
                }
                try {
                    Thread.sleep(10);                //线程1睡,线程2睡,线程3睡,线程4睡
                } catch (InterruptedException e) {
                    
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(getName() + "...这是第" + ticket-- + "号票");
            }
        }
    }
}

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###24.19_多线程(火车站卖票的例子用实现Runnable接口)(掌握)

Demo4_Ticket

package com.heima.syn;

public class Demo4_Ticket {

    /**
     * @param args
     * 火车站卖票的例子用实现Runnable接口
     */
    public static void main(String[] args) {
        MyTicket mt = new MyTicket();
        new Thread(mt).start();
        new Thread(mt).start();
        new Thread(mt).start();
        new Thread(mt).start();
        
        /*Thread t1 = new Thread(mt);                //多次启动一个线程是非法的
        t1.start();
        t1.start();
        t1.start();
        t1.start();*/
    }

}

class MyTicket implements Runnable {
    private int tickets = 1000; //不用static修饰
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            synchronized(this) { //只创建一次对象，可以使用this
                if(tickets <= 0) {
                    break;
                }
                try {
                    Thread.sleep(10);                //线程1睡,线程2睡,线程3睡,线程4睡
                } catch (InterruptedException e) {
                    
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...这是第" + tickets-- + "号票");
            }
        }
    }
}

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###24.20_多线程(死锁)(了解)

多线程同步的时候, 如果同步代码嵌套, 使用相同锁, 就有可能出现死锁
- 尽量不要嵌套使用

package com.heima.syn;

public class Demo5_DeadLock {

    /**
     * @param args
     */
    private static String s1 = "筷子左";
    private static String s2 = "筷子右";

    public static void main(String[] args) {
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    synchronized(s1) {
                        System.out.println(getName() + "...获取" + s1 + "等待" + s2);
                        synchronized(s2) {
                            System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "开吃");
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
        
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    synchronized(s2) {
                        System.out.println(getName() + "...获取" + s2 + "等待" + s1);
                        synchronized(s1) {
                            System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "开吃");
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
    }
}

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###24.21_多线程(以前的线程安全的类回顾)(掌握)

A:回顾以前说过的线程安全问题
- 看源码：Vector,StringBuffer,Hashtable,Collections.synchroinzed(xxx)
- Vector是线程安全的,ArrayList是线程不安全的
- StringBuffer是线程安全的,StringBuilder是线程不安全的
- Hashtable是线程安全的,HashMap是线程不安全的

用自己的语言描述下列问题,要尽量详细,不要过于依赖笔记，自己能想到的也算(实在不会整理背标准答案，明天课前提问)
1、多线程两种实现方式
2、多线程的安全问题及解决方案
3、死锁的产生原理
4、多线程两种实现方式的区别

用自己的语言描述下列问题
1、多线程两种实现方式
(1)继承Thread
    * 定义类继承Thread
    * 重写run方法
    * 把新线程要做的事写在run方法中
    * 创建线程对象
    * 开启新线程, 内部会自动执行run方法
(2)实现Runnable
    * 定义类实现Runnable接口
    * 实现run方法
    * 把新线程要做的事写在run方法中
    * 创建自定义的Runnable的子类对象
    * 创建Thread对象, 传入Runnable
    * 调用start()开启新线程, 内部会自动调用Runnable的run()方法
2、多线程的安全问题及解决方案
    问题:当多线程并发, 有多段代码同时执行时,数据会产生错乱。
    方案:我们希望某一段代码执行的过程中CPU不要切换到其他线程工作. 这时就需要同步。
3、死锁的产生原理
    多线程同步的时候, 如果同步代码嵌套, 使用相同锁, 就有可能出现死锁
4、多线程两种实现方式的区别
实现原理:
    继承Thread    :    由于子类重写了Thread类的run(), 当调用start()时, 直接找子类的run()方法
    实现Runnable:    构造函数中传入了Runnable的引用, 成员变量记住了它, start()调用run()方法时内部判断成员变量Runnable的引用是否为空, 不为空编译时看的是Runnable的run(),运行时执行的是子类的run()方法
优缺点:
    继承Thread    :
        好处:    可以直接使用Thread类中的方法,代码简单
        弊端:    如果已经有了父类,就不能用这种方法
    实现Runnable:
        好处:    即使自己定义的线程类有了父类也没关系,因为有了父类也可以实现接口,而且接口是可以多实现的
        弊端:    不能直接使用Thread中的方法需要先获取到线程对象后,才能得到Thread的方法,代码复杂

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