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关于java:java多线程与并发编程

jiezi

什么是线程？

过程想要执行工作就须要依赖线程。换句话说，就是过程中的最小执行单位就是线程，并且一个过程中至多有一个线程。

什么是多线程？

指在同一个过程中同时运行多个线程，如你开启 QQ 聊天，能够开启多个窗口。

提到多线程这里要说两个概念，就是串行和并行。
串行：其实是绝对于单条线程来执行多个工作来说的，当咱们下载多个文件时，在串行中它是依照肯定的程序去进行下载的，串行在工夫上是不可能产生重叠的。
并行：下载多个文件，开启多条线程，多个文件同时进行下载，这里是严格意义上的，在同一时刻产生的，并行在工夫上是重叠的。

多线程有三大个性：

原子性：一个操作或者多个操作，要么全副执行胜利，要么全都不执行。

可见性：当多个线程拜访同一个变量时，如果一个线程批改了这个变量的值，其余线程可能立刻看失去批改后的值。

有序性：程序执行的程序依照代码的先后顺序执行。

什么是并发编程？

所谓并发编程是指在一台处理器上“同时”解决多个工作。并发是在同一实体上的多个事件。多个事件在同一时间距离产生。

并发编程的目标：

  • 让程序充分利用非计算机资源·
  • 放慢程序响应速度（耗时工作、web 服务器）
  • 简化异步工夫的解决。

实现多线程的形式：

1) 继承 Thread

Thread 类实质上是实现了 Runnable 接口的一个实例，代 表一个线程的实例。启动线程的惟一办法就是通过 Thread 类的 start()实例办法。

public class MyThread extends Thread {public void run() {System.out.println("MyThread.run()");
   }
}  
MyThread myThread1 = new MyThread();
MyThread myThread2 = new MyThread();
myThread1.start();
myThread2.start();

2) 实现 Runnable 接口

如果本人的类曾经 extends 另一个类，就无奈间接 extends Thread，此时，能够实现一个 Runnable 接口

public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {public void run() {System.out.println("MyThread.run()");
     }  
}

3）实现 Callable 接口通过 FutureTask 包装器来创立 Thread 线程

public class CallableDemo implements Callable<String> {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
      CallableDemo callableDemo = new CallableDemo();
      Future<String> future = executorService.submit(callableDemo);
      System.out.println(future.get());
      executorService.shutdown();}    
@Override    
public String call() throws Exception {
    int a = 1;        
    int b = 2;        
    System.out.println(a + b);
    return "执行后果:" + (a + b);    
    } 
}

线程的状态：

创立完的线程具备生命周期，从创立到死亡，两头还有一些其余状态的变动。

1）新建状态(New) : 线程对象被创立后，就进入了新建状态。例如，Thread thread = new Thread()。

2）就绪状态 (Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创立后，其它线程调用了该对象的 start() 办法，从而来启动该线程。例如，thread.start()。处于就绪状态的线程，随时可能被 CPU 调度执行。

3）运行状态(Running) : 线程获取 CPU 资源后进行执行。须要留神的是，线程只能从就绪状态进入到运行状态。

4）阻塞状态(Blocked) : 阻塞状态是线程因为某种原因让出 CPU 资源，临时进行运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的状况分三种：

  期待阻塞 – 通过调用线程的 wait()办法，让线程期待某工作的实现。同步阻塞 – 线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态。其余阻塞 – 通过调用线程的 sleep()或 join()或收回了 I / O 申请时，线程会进入到阻塞状态。当 sleep()状态超时、join()期待线程终止或者超时、或者 I / O 处理完毕时，线程从新转入就绪状态。

5）死亡状态 (Dead) : 线程顺利执行完了或者因异样退出了 run() 办法，该线程完结生命周期。

线程的罕用办法：

编号 办法 阐明
1 public void start() 使该线程开始执行；Java 虚拟机调用该线程的 run 办法。
2 public void run() 如果该线程是应用独立的 Runnable 运行对象结构的，则调用该 Runnable 对象的 run 办法；否则，该办法不执行任何操作并返回。
3 public final void setName(String name) 扭转线程名称，使之与参数 name 雷同。
4 public final void setPriority(int priority) 更改线程的优先级。
5 public final void setDaemon(boolean on) 将该线程标记为守护线程或用户线程。
6 public final void join(long millisec) 期待该线程终止的工夫最长为 millis 毫秒。
7 public void interrupt() 中断线程。
8 public final boolean isAlive() 测试线程是否处于活动状态。
9 public static void yield() 暂停以后正在执行的线程对象，并执行其余线程。
10 public static void sleep(long millisec) 在指定的毫秒数内让以后正在执行的线程休眠（暂停执行），此操作受到零碎计时器和调度程序精度和准确性的影响。
11 public static Thread currentThread() 返回对以后正在执行的线程对象的援用。

进行线程：

进行线程是在多线程开发时很重要的技术点，把握此技术能够对线程的进行进行无效的解决。

在 Java 中有以下 3 种办法能够终止正在运行的线程：

  • 应用退出标记，使线程失常退出，也就是当 run 办法实现后线程终止
  • 应用 stop 办法强行终止线程，然而不举荐应用这个办法，因为 stop 和 suspend 及 resume 一样，都是作废过期的办法，应用他们可能产生不可意料的后果。
  • 应用 interrupt 办法中断线程，但这个不会终止一个正在运行的线程，还须要退出一个判断才能够实现线程的进行。

多线程留神点：

多线程编程给咱们带来了很多的劣势，如充分利用处理器资源，并行做多件事件，然而在开发多线程利用时，咱们须要留神的问题有很多，比方线程同步、线程死锁等等。

  • 线程平安
    在单线程环境下，不加锁也没有线程平安和不平安问题，但多线程拜访时，须要线程同步拜访来保障线程平安，如同时有两个线程，线程 A 和线程 B, 对同一个账号金额进行批改操作，当采纳了加锁机制时，A 线程在批改账号金额，B 线程不能进行拜访，直到 A 线程读取完，B 线程才可应用，这样就不会呈现数据不统一或者数据净化。
  • 线程死锁
    线程死锁是指多个线程竞争同一个资源，各自阻塞期待其余线程持有的锁，例如：
    1. 线程 1 锁住了 A 资源，而后尝试去对 B 资源加锁，同时线程 2 曾经锁住了 B 资源，再尝试对 A 加锁，为了彼此都能失去所需的资源而互相阻塞期待，从而产生了死锁。
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