【JavaSE】多线程（学习笔记）

一、多线程概述

进程：正在运行的程序
1. 系统进行资源分配粒调用的独立单位
2. 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源
线程：进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
1. 单线程：一条执行路径
2. 多线程：多条执行路径

二、多线程的实现

1、继承Thread类

1）使用

重写run()方法，调用start()方法

run()：封装线程执行的代码
start()：执行线程，jvm虚拟机调用run()方法

2）设置/获取线程名称

void setName(String name)：改线程名

String getName()：返回线程名

构造方法设置线程名称 --> 子类需写带参构造方法

public 类名(String s){
    super(s);
}

public static Thread currentThread()：获取对当前正在执行的线程对象的引用

Tread.currentThread().getName();

2、实现Runnable接口

1）使用

定义类实现Runnable接口，重写run()方法，并创建对象
创建Thread对象，让类的对象传入
1. Thread(Runnable target)
2. Thread(Runnable target, String name)
启动线程

2）优点

方便继承别的类

多个线程访问一个资源

三、线程优先级

1、线程调度

分时调度模型：线程轮流使用CPU ，平均分配cpu时间片

抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用CPU，优先级相同则随机分配

Java使抢占式调度模型，线程执行具有随机性

2、查询/设置优先级

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

最大10
最小1
默认5

四、线程控制

static void sleep(long millis)：使当前正在执行的线程停留（暂停执行）指定的毫秒数
void join()：等待这个线程死亡 --> 使其线程独占
void setDaemon(boolean on)：标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机将退出
1. boolean on：true开启，false关闭
2. 不会立即退出

五、线程生命周期

创建对象：new()
有资格，没权利：start()
有资格，有权利运行：抢到了cpu资源
1. 阻塞：sleep()
2. 结束：stop()

六、线程同步

1、数据安全问题

1）原因

1、多线程环境

2、有共享数据

3、有多条语句操作共享数据

2）解决方法

不允许多线程共同操作共享数据

2、同步代码块

synchronized(任意对象) {
    多条语句操作共享数据的代码
}

synchronized(任意对象)：任意对象就可以看成是一把锁/钥匙

3、同步方法

1）同步方法

格式：修饰符 synchronized 返回值类型方法名(方法参数){}

锁/钥匙：this

2）同步静态方法

格式：修饰符 static synchronized 返回值类型方法名(方法参数){}

锁/钥匙：类名.class

4、线程安全类

StringBuffer：线程安全的StringBuilder
Vector：线程安全的ArrayList
Hashtable：线程安全的HashMap
返回线程安全的列表

// 定义
static <T> List<T> synchronized (List<T> list)
// 实例
List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

5、Lock锁

1）间接实例化

private Lock lock = new ReentrantLock;

2）获得锁

void lock()

3）关闭锁

void unlock()

七、生产者消费者模型

1、概述

生产者 --> 共享数据区域 <—消费者

2、Object类的等待唤醒方法

void wait()：当前线程等待
void notify()：唤醒正在等待对象监视器的单个线程
void notifyAll()：唤醒所有线程

3、使用注意

wait()与notify()/notifyAll()成对出现
加入boolean state变量判断等待与唤醒

4、代码实现

public class Box {
    private int milk;
    private boolean state = false;

    public synchronized void put(int milk) {
        if(state){
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.milk = milk;
        System.out.println("送第" + this.milk + "瓶奶");
        state = true;
        notifyAll();
    }
    public synchronized void get(){
        if(!state) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("取第" + milk + "瓶奶");
        state = false;
        notifyAll(); 
    }
}
public class Customer implements Runnable{
    private Box b;

    public Customer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            b.get();
        }
    }
}
public class Producer implements Runnable {
    private Box b;

    public Producer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            b.put(i);
        }
    }
}
public class BoxDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Box b = new Box();
        Customer c = new Customer(b);
        Producer p = new Producer(b);

        Thread t1 = new Thread(c);
        Thread t2 = new Thread(p);

        t1.start();
        t2.start();
    }
}