认识多线程
进程与线程：
进程是程序的一次动态执行过程，它经历了从代码加载、到执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程本身从产生、发展到最终消亡的过程。
多线程是实现并发机制的一种有效手段。进程和线程一样，都是实现并发的一个基本单位。
Java的多线程实现，有一下两种方式：
·继承Thread类
·实现Runnable接口
Thread类
Thread类是在java.lang包下定义的，一个类只要继承了Thread类，此类就称为多线程操作类。在Thread子类中，必须明确的腹泻Thread中的run()方法，此方法称为线程的主体。
·多线程的定义语法：
class 类名称 extends Thread { //继承Thread类
属性...; //类中定义属性
方法...; //类中定义方法
//覆写Thread中的run()方法，此方法是线程的主体
public void run(){
线程主体；
}
}
如以下的一个类中就具备了多线程的操作功能：
class MyThread extends Thread //继承自Thread类
{
private String name; //表示线程的名称
public MyThread(String name){
this.name=name; //通过构造方法配置name属性
}
public void run(){ //覆写run方法，作为线程的主体
for(int i=0;i<10;i++){
System.out.println(name+"运行，i="+i);
}
}
}
实例化该类以后，通过对象可以调用run方法：
public class ThreadDemo01
{
public static void main(String args[]){
MyThread m=new MyThread("A"); //实例化MyThread类
MyThread m1=new MyThread("B");
m.run(); //调用run 方法
m1.run();
}
}
同过程序的运行结果可以发现，程序是先执行A后再执行B的，并没有达到所谓的并发执行的效果，如果是想要启动一个线程必须要使用Thread类中定义的start()方法。
public class ThreadDemo01
{
public static void main(String args[]){
MyThread m=new MyThread("A"); //实例化MyThread类
MyThread m1=new MyThread("B");
m.start(); //调用Thread类中定义的start启动一个线程
m1. start ();
}
}
注意：如果当前线程已经启动了(就是说已经调用了start方法)，再次调用start方法就会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常
Runnable接口
在Java中也可以通过实现Runnable接口的方式实现多线程，Runnable接口中只定义了一个抽象方法：
·public void run();
通过Runnable接口实现多线程：
class 类名称 implements Runnable //实现Runnable接口
{
属性...; //类中定义属性
方法...; //类中定义方法
public void run(){ //覆写Runnable接口中的run方法
线程主体;
}
}
如以下代码：
class MyThread implements Runnable //继承自Thread类
{
private String name; //表示线程的名称
public MyThread(String name){
this.name=name; //通过构造方法配置name属性
}
public void run(){ //覆写run方法，作为线程的主体
for(int i=0;i<10;i++){
System.out.println(name+"运行，i="+i);
}
}
}
public class ThreadDemo02
{
public static void main(String args[]){
MyThread m1=new MyThread("A"); //实例化对象
MyThread m2=new MyThread("B");
Thread t1=new Thread(m1); //实例化Thread类
Thread t2=new Thread(m2);
t1.start(); //启动线程
t2.start();
}
}
以上代码通过实现Runnable接口实现了多线程，但是要注意的是，一个线程启动的方法是在Thread类中的start()方法，此时Runnable接口中是没有该方法的，所以要实例化Thread类，调用其start方法。
Runnable接口与Thread类的区别
使用Thread类在操作多线程的时候无法达到资源共享的目的，而使用Runnable接口实现的多线程操作可以实现资源共享。如以下的代码：
实现Runnable接口：
class MyThread implements Runnable //继承自Thread类
{
private int Number1=5; //表示线程的名称
public void run(){ //覆写run方法，作为线程的主体
for(int i=0;i<100;i++){
if(Number1>0)
System.out.println("ticket"+Number1--);
}
}
}
public class ThreadDemo02
{
public static void main(String args[]){
MyThread m=new MyThread();
new Thread(m).start();
new Thread(m).start();
}
}
此时可以发现启动了两个线程，但是票的总数是5。
继承自Thread类：
class MyThread extends Thread //继承自Thread类
{
private int Number1=5; //表示线程的名称
public void run(){ //覆写run方法，作为线程的主体
for(int i=0;i<100;i++){
if(Number1>0)
System.out.println("ticket"+Number1--);
}
}
}
public class ThreadDemo03
{
public static void main(String args[]){
MyThread m1=new MyThread();
MyThread m2=new MyThread();
MyThread m3=new MyThread();
m1.start(); //启动线程
m2.start(); //启动线程
m3.start(); //启动线程
}
}
此时启动了三个线程，票的总数就是15，因为在每一个MyThread对象中都包含各自的ticket属性。
Thread类与Runnable接口的使用结论
实现Runnable接口比继承Thread类有如下明显的优点：
·适合多个相同程序代码的线程去处理同一个资源。
·可以避免由于单继承局限所带来的影响。
·增强了程序的健壮性，代码能够被多个线程共享，代码与数据是独立的。
综合以上来看：开发中使用Runnable接口是比较合适的，应该充分使用其以上特性。
线程的状态
多线程在操作中也是有一个固定的操作状态的：
·创建对象：准备好了一个多线程的对象: Thread t=new Thread();
·就绪状态：调用了start()方法，等待CPU进行调度。
·运行状态：执行了run()方法。
·阻塞状态：暂时停止执行，可能将资源交给其它资源使用。
·终止状态(死亡状态)：线程执行完毕，不再进行使用。
线程的常用操作方法
取得当前线程的名称
程序可以通过currentThread()方法取得当前正在运行的线程的名称。代码如下：
class MyThread implements Runnable //实现Runnable接口
{
public void run(){ //覆写run 方法
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行");
}
}
public class currentThreadDemo
{
public static void main(String args[]){
MyThread m=new MyThread(); //实例化Runnable子类对象
new Thread(m).start(); //让JVM为线程设置名称并启动
new Thread(m,"线程").start(); //为线程设置名称并启动线程
m.run(); //直接调用run方法 获得当前main方法线程名称
//程序输出
//Thread-0运行
//main运行
//线程运行
}
}
由以上代码可以得知：如果不为一个线程设置名称，则JVN自动按Thread-0、Thread-1、Thread-2、….的格式为线程设置名称。注意：main方法的线程名称为main
扩展：既然主方法都是以线程的形式出现的，那么JAVA运行时至少应该是启动了两个线程。每当JAVA程序运行的时候，实际上都启动了一个JVM，每一个JVM实际上就是在操作系统中启动了一个进程，java本身具有垃圾收集机制，所以Java运行时至少启动了两个线程：
主线程、GC(垃圾回收的线程)
判断线程是否启动
判断线程是否启动使用isAlive()方法，返回boolean得到当前线程是否活动。
class MyThread implements Runnable //实现Runnable接口
{
public void run(){ //覆写run 方法
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行");
}
}
public class ThreadAliveDemo
{
public static void main(String args[])throws IllegalThreadStateException{
MyThread m=new MyThread(); //实例化Runnable子类对象
Thread t=new Thread(m,"自定义线程");
System.out.println("线程执行前："+t.isAlive()); //false
t.start();
System.out.println("线程启动之后："+t.isAlive()); //true
}
}
线程的强制运行
在线程操作中，可以使用join()方法让一个线程强制运行，线程强制运行期间，其它线程无法运行，必须等待此线程完成之后才可以继续执行。
class MyThread implements Runnable //实现Runnable接口
{
public void run(){ //覆写run 方法
for(int i=0;i<50;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行,i="+i);
}
}
}
public class ThreadJoinDemo
{
public static void main(String args[]){
MyThread m=new MyThread(); //实例化Runnable子类对象
Thread t=new Thread(m,"自定义线程");
t.start();
for(int i=0;i<50;i++){
if(i>10)
try{
//join方法会出现异常
t.join();
}catch(InterruptedException e){
}
System.out.println("main线程运行，i="+i);
}
}
}
以上代码中，程序一开始自定义跟main线程会交替运行，但是当main线程中i+10时，就会强制的先执行自定义线程，待其执行完以后，再执行main线程，这就是线程的强制运行。
线程的休眠
在程序中允许一个线程进行暂时的休眠，直接使用Thread.sleep()方法即可。
class MyThread implements Runnable //实现Runnable接口
{
public void run(){ //覆写run 方法
for(int i=0;i<50;i++){
try{
//sleep方法会出现异常
Thread.sleep(1000); //程序会暂停1000毫秒再执行
}catch(InterruptedException e){
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行,i="+i);
}
}
}
public class ThreadSleepDemo
{
public static void main(String args[]){
MyThread m=new MyThread(); //实例化Runnable子类对象
Thread t=new Thread(m,"自定义线程");
t.start();
}
}
以上的程序会间隔1秒钟执行一次。Sleep()方法就时暂时的休眠，指定了一定了的时间后程序会继续执行。
线程的中断
一个线程可以被另一个线程中断其操作的状态，使用interrupt()方法。
class MyThread implements Runnable //实现Runnable接口
{
public void run(){ //覆写run 方法
try{
//sleep方法会出现异常
System.out.println("1、进入run方法");
Thread.sleep(2000); //程序会暂停1000毫秒再执行
System.out.println("2、已经完成了休眠");
}catch(InterruptedException e){
System.out.println("3、休眠被终止！");
return; //返回方法调用处
}
System.out.println("4、run方法正常结束");
}
}
public class ThreadInterruptDemo
{
public static void main(String args[]){
MyThread m=new MyThread(); //实例化Runnable子类对象
Thread t=new Thread(m,"自定义线程");
t.start();
try{
//sleep方法会出现异常
Thread.sleep(10000);
}catch(InterruptedException e){
}
t.interrupt();
}
}
后台线程
在Java程序中，只要前台有一个线程在运行，则整个Java进程都不会消失，所以此时可以设置一个后台线程，这样即使Java进程结束了，此后台线程依然会执行。要想实现这样的操作，直接使用setDaemon()方法即可。
class MyThread implements Runnable{ // 实现Runnable接口
public void run(){ // 覆写run()方法
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在运行。") ;
}
}
};
public class ThreadDaemonDemo{
public static void main(String args[]){
MyThread mt = new MyThread() ; // 实例化Runnable子类对象
Thread t = new Thread(mt,"线程"); // 实例化Thread对象
t.setDaemon(true) ; // 此线程在后台运行
t.start() ; // 启动线程
}
};
此方法了解即可，不重要。
线程的优先级
优先级越高的线程，被执行的顺序就比较靠前，在Thread中存在三个常量：MAX_PRIORITY、
MIN_PRIORITY、NORM_PRIORITY执行顺序为：MAX_PRIORITY> NORM_PRIORITY>
MIN_PRIORITY、代码如下：
class MyThread implements Runnable //实现Runnable接口
{
public void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
public class ThreadPriorDemo
{
public static void main(String args[]){
Thread t1=new Thread(new MyThread(),"线程A");
Thread t2=new Thread(new MyThread(),"线程B");
Thread t3=new Thread(new MyThread(),"线程C");
t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
t2.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
t3.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
实际上：MAX_PRIORITY=10、 NORM_PRIORITY=5、MIN_PRIORITY=1
同步与死锁
先看如以下的代码:
class MyThread implements Runnable{
int ticket=5; //假设一共有5张票
public void run(){
for(int i=0;i<50;i++){
if(ticket>0){ //还有票的话就继续卖
try{
Thread.sleep(500); //为了保证正确，加入延迟
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("卖票：ticeket="+ticket--);
}
}
}
}
public class synchronizedDemo02
{
public static void main(String args[]){
MyThread m1=new MyThread(); //定义线程对象
new Thread(m1).start(); //定义Thread对象
new Thread(m1).start();
new Thread(m1).start();
}
}
代码最终结果如下:
程序的问题：从运行结果中可以发现，程序中加入了延迟操作以后，票数会变为负数，出现这种情况的原因是：一个线程有可能在还没有对票数进行减操作之前，其它线程已经将票数减少了，这样一来就出现了票数为负的情况。
问题解决：如果想解决这种问题，就必须使用线程的同步操作，所谓的同步就是指多个操作在同一个时间段内只能有一个线程进行，其它线程要等待此线程完成之后才可以执行。
使用同步
要想解决资源共享的同步操作问题，可以使用同步代码块或者是同步方法两种方式完成。
同步代码块：
之前介绍了代码块分为四种：
1、 普通代码块：是直接定义在方法之中的。
2、 构造块：直接定义在类中，优先于构造方法执行，重复调用。
3、 静态块：使用static关键字声明：优先于构造块执行，只执行一次。
4、 同步代码块：使用synchronized关键字声明的代码块，成为同步代码块。
同步代码块格式：
Synchronized(同步对象){
需要同步的代码;
}
同步代码块必须指明同步的对象，一般情况下会将当前对象进行同步，使用this表示。
使用同步后的代码：
class MyThread implements Runnable{
int ticket=5;
public void run(){
synchronized(this){ //同步代码块，同步当前对象
for(int i=0;i<50;i++){
if(ticket>0){
try{
Thread.sleep(300);
}catch(InterruptedException e){
e.getStackTrace();
}
System.out.println("卖票"+(ticket--));
}
}
}
}
}
public class synchronizedDemo02
{
public static void main(String args[]){
MyThread m1=new MyThread();
new Thread(m1).start();
new Thread(m1).start();
new Thread(m1).start();
}
}
因为使用了方法的同步之后，在同一时间段内只能又一个线程执行，所以程序的执行效率会明显降低很多。
同步方法
除了可以将需要同步的代码设置成同步代码块之外，也可以使用synchronized关键字将一个方法声明成同步方法。
同步方法定义格式：
snchronized 方法返回值 方法名称(参数列表){};
使用同步方法以后的代码：
class MyThread implements Runnable{
int ticket=5;
public void run(){
for(int i=0;i<50;i++){
this.sale(); //调用当前类中的同步方法
}
}
public synchronized void sale(){ //同步方法
if(ticket>0){
try{
Thread.sleep(300);
}catch(InterruptedException e){
e.getStackTrace();
}
System.out.println("卖票"+(ticket--));
}
}
}
public class synchronizedDemo03
{
public static void main(String args[]){
MyThread m1=new MyThread();
new Thread(m1).start();
new Thread(m1).start();
new Thread(m1).start();
}
}
死锁
1、 共享时需要进行同步操作
2、 程序中过多的同步会产生死锁。
扩展
方法定义的完整格式：
访问权限{public、default、protected、private} [final、static、synchronized] 返回值类型 方法名称(参数类型 参数名称,…..) throws Excption1,Exception2{
rturn 返回值(没有返回值则表示返回调用处);
}
Object类对线程的支持---等待和唤醒
Object类是所有类的父类，在此类中又一下几个方法是对线程操作有所支持的。
线程的唤醒又两个方法：notify、notifyAll。一般来说，所有等待的线程会按照顺序进行排列，如果现在采用notify()方法，则会唤醒第一个等待的线程执行，而如果使用了notifyAll()方法，则会唤醒所有正在等待状态中得线程，哪个线程的优先级高，则就有可能执行。
线程的生命周期
一个新的线程被创建之后，通过start()方法进入到运行状态，在运行状态中可以使用yield()方法礼让，但是仍然可以进行，如果现在一个线程需要暂停，可是使用suspend()、sleep()、wait()，如果现在线程不需要再执行，则可以通过stop方法结束(如果run方法执行完毕也表示线程的结束)，或者一个新的线程直接调用stop()方法也可以进行结束。
·suspend()方法：暂时挂起线程。
·resume()方法：恢复挂起的线程
·stop()方法：停止线程
因为以上方法会产生死锁的问题，所以很少使用，如果想停止一个线程，则可以使用一下委婉的方式：
class MyThread implements Runnable{
private boolean flag = true ; // 定义标志位
public void run(){
int i = 0 ;
while(this.flag){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+"运行，i = " + (i++)) ;
}
}
public void stop(){
this.flag = false ; // 修改标志位
}
};
public class StopDemo{
public static void main(String args[]){
MyThread my = new MyThread() ;
Thread t = new Thread(my,"线程") ; // 建立线程对象
t.start() ; // 启动线程
try{
Thread.sleep(30) ;
}catch(Exception e){
}
my.stop() ; // 修改标志位，停止运行
}
};