Java语言基础--进程与线程
概念
进程就是运行在系统中的代码集合（程序，它占用一定的内存和CPU资源，存在生存和消亡的动态过程
线程由进程创建，是进程的实体，一个进程可以有多个线程
并发：同一时刻，多个任务交替执行，貌似同时的错觉（单核CPU实现多任务就是并发）
并行：同一时刻，多个任务同时执行（多核CPU可以实现并行）
并行和并发可能同时存在
类图
使用
-
继承Thread类（源码解读）
public class Thread01 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //创建Cat对象，可以当做线程使用 Cat cat = new Cat(); //启动线程-> 执行抽象方法start0->底层使用C实现根据不同系统多线程->根据Runnable接口原则来调用run方法 cat.start(); } } } //Cat类继承Thread类 class Cat extends Thread{ @Override public void run(){ //业务代码 } } -
实现Runnable接口（源码解读：代理模式）
public class Thread02 { public static void main(String[] args) { Dog dog = new Dog(); Thread thread = new Thread(dog); thread.start(); /* Thread类使用了代理模式，内部使用以下代码来实现代理，原理上还是使用Thread类 private Runnable target = null;//属性，类型是 Runnable @Override public void run() { if (target != null) { target.run();//动态绑定（运行类型Dog） } } */ } } //通过实现Runnable接口，开发线程 class Dog implements Runnable { @Override public void run() { //业务代码 } }
多线程安全
编程模拟三个售票窗口，售票100，分别使用继承和实现方式来实现，发现线程间出现超卖现象
后面学习同步机制（Synchronized）可以解决以上问题
线程终止
-
线程完成任务后，自动终止
-
通过变量控制终止，即通知终止
public class ThreadExit_ { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { T t1 = new T(); t1.start(); //如果希望main线程去控制t1 线程的终止, 必须可以修改 loop //让t1 退出run方法，从而终止 t1线程 -> 通知方式 //让主线程休眠 10 秒，再通知 t1线程退出 System.out.println("main线程休眠10s..."); Thread.sleep(10 * 1000); t1.setLoop(false); } } class T extends Thread { private int count = 0; //设置一个控制变量 private boolean loop = true; @Override public void run() { while (loop) { try { Thread.sleep(50);// 让当前线程休眠50ms } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("T 运行中...." + (++count)); } } public void setLoop(boolean loop) { this.loop = loop; } }
线程常用方法
-
setName : 设置线程名称，使之与参数name相同
-
getName：获取该线程名称
-
start：开启线程执行，Java虚拟机底层调用该线程的start0方法
-
run：底层调用的抽象接口方法，里面是具体的业务代码
-
setPriority：设置线程优先级（MAX=10，MIN=1，NORM=5）
-
getPriority：获取线程优先级
-
sleep：在指定毫秒数内让当前线程休眠（暂停），方法中可能会抛出InterruptedException异常，要明确继续抛或者捕捉
-
interrupt：中断线程，不是终止线程，一般用于中断线程休眠行为（主动抛出InterruptedException异常给线程）
-
yield：线程的礼让，让出cpu，让其他线程执行，但礼让的时间不确定，所以不一定礼让成功（静态方法，归属Thread类）
-
join：线程的插队，插队的线程一旦插队成功，则肯定先执行完插入的线程所有的任务(调用对方的join方法，让对方插队)
-
用户线程（又名工作线程）和守护线程
- 用户线程：当线程的任务执行完成自然结束或者已通知方式结束
- 使用start方法启动
- 守护线程：一般是为用户线程服务和管理，当所有的用户线程结束，守护线程自动结束（常见守护线程-垃圾回收机制）
- 先使用线程方法setDaemon（true）将线程属性标记为守护线程
- 使用start方法启动
- 用户线程：当线程的任务执行完成自然结束或者已通知方式结束
线程的生命周期
NEW: 尚未启动的线程处于此状态
RUNNABLE: 在Java虚拟机中执行的线程处于此状态
BLOCKED: 被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态
WAITING: 正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态
TIMED_WAITING: 正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态
TERMINATED: 已退出的线程处于此状态
同步机制（Synchronized）
在多线程编程，一些敏感数据不允许被多个线程同时访问，此时就是用同步访问技术，保证数据在同一时刻，最多有一个线程访问，以保证数据的完整性，但会导致执行效率要降低
Java中引入了对象互斥锁，来保证共享数据操作的完整性，使用关键字synchronized来修饰对象来表明该对象在任意时刻只能由一个线程访问（颗粒理解为在对象身上寄存锁，当一个线程是抢到使用权限时会锁上，避免其他线程执行这段代码，其他线程都要等该线程使用完后开锁，才可以继续抢使用权，但是这个机制并不公平，可以让同一个线程一直抢到）
使用
- 同步代码块
synchronized (对象){ 得到对象的锁，才能操作同步代码
//需要被同步的代码；
}
- 同步方法
public synchronized void m(String name){
//需要被同步的代码
}
注意：
-
在同一时刻，只能有一个线程来执行被标记为同步的代码
-
非静态修饰锁是this（实例化对象）,也可以匙其他对象（但必须是同一个对象），静态修饰锁是当前类本身(当前类名.class)，也就是说，要让所有涉及的线程都使用同一把锁（这里的锁在同一对象上）才能保证同步机制正常运行
-
使用步骤：分析上锁的代码，选择同步代码块或者同步方法，要求多线程的锁对象为同一个即可
死锁
要避免此现象，多个线程互相占用对方锁，不肯相让，导致死锁
演示核心代码
释放锁
下面操作会释放锁
- 当前线程的同步代码执行结束
- 当前线程在同步代码中遇到break、return
- 当前线程在同步代码中出现了未处理的Error或Exception，导致异常结束
- 当前线程在同步代码中执行了线程对象的wait()方法，当前线程暂停，并释放锁
下面操作不会释放锁
- 线程执行同步代码中执行了Thread.sleep()、Thread.yield()暂停线程的执行，不会释放锁
- 线程执行同步代码时，其他线程调用了该线程的suspend()方法来挂起该线程，并不会释放锁（应该避免使用suspend、resume，它们已被弃用）