创建多线程的两种方式

方式一： 继承Thread类的方式

1. 创建一个继承于Thread类的子类
2. 重写Thread类的run() —> 将此线程执行的操作声明在run()中
3. 创建Thread类的子类对象
4. 通过此对象调用start()：①启动当前线程 ②调用当前线程的run()

说明两个问题：
问题一：我们启动一个线程，必须调用start()，不能调用run()的方式启动线程。
问题二：如果再启动一个线程，必须重新创建一个Thread子类的对象，调用此对象的start().

方式二：实现Runnable接口的方式：

1. 创建一个实现了Runnable接口的类
   2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
   3. 创建实现类的对象
   4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
   5. 通过Thread类的对象调用start()
   两种方式的对比：
   开发中：优先选择：实现Runnable接口的方式
   原因：1. 实现的方式没类的单继承性的局限性（通过接口的形式实现多继承）
   2. 实现的方式更适合来处理多个线程共享数据的情况。

联系：public class Thread implements Runnable
相同点：两种方式都需要重写run(),将线程要执行的逻辑声明在run()中。
目前两种方式，要想启动线程，都是调用的Thread类中的start()。

Thread类中的常用的方法

1. start():启动当前线程；调用当前线程的run()
2. run(): 通常需要重写Thread类中的此方法，将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
3. currentThread():静态方法，返回执行当前代码的线程
4. getName():获取当前线程的名字
5. setName():设置当前线程的名字
6. yield():释放当前cpu的执行权
7. join():在线程a中调用线程b的join(),此时线程a就进入阻塞状态，直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态。
8. stop():已过时。当执行此方法时，强制结束当前线程。
9. sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内，当前线程是阻塞状态。
10. isAlive():判断当前线程是否存活

线程的优先级：
1.

• MAX_PRIORITY：10
• MIN _PRIORITY：1
• NORM_PRIORITY：5 —>默认优先级

2.如何获取和设置当前线程的优先级：

• getPriority():获取线程的优先级
• setPriority(int p):设置线程的优先级

* 说明：高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲，高优先级的线程高概率的情况下被执行。并不意味着只当高优先级的线程执行完以后，低优先级的线程才执行。

线程通信：wait() / notify() / notifyAll() :此三个方法定义在Object类中的。

补充：线程的分类
一种是守护线程，一种是用户线程。

Thread的生命周期

说明：

1. 生命周期关注两个概念：状态、相应的方法

2. 关注：状态a—>状态b:哪些方法执行了（回调方法）

      某个方法主动调用：状态a-->状态b

3. 阻塞：临时状态，不可以作为最终状态

   死亡：最终状态。

线程的同步机制

三种同步机制

方式一 同步代码块

synchronized(同步监视器){
//需要被同步的代码
}

说明：

1. 操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码。 —>不能包含代码多了，也不能包含代码少了。
2. 共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据。
3. 同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。
4. 要求：多个线程必须要共用同一把锁。

• 补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器。
  在继承Thread类创建多线程的方式中，慎用this充当同步监视器，考虑使用当前类充当同步监视器Class.class

方式二 同步方法

如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，我们不妨将此方法声明同步的。（直接在方法类型前加上synchronized）
private synchronized void show(){
//需要被同步的代码
}
关于同步方法的总结：

1. 同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。

2. 非静态的同步方法，同步监视器是：this

   静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身

方式三 lock锁

面试题：synchronized 与 Lock的异同？
相同：二者都可以解决线程安全问题
不同：synchronized机制在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器
Lock需要手动的启动同步（lock()，同时结束同步也需要手动的实现（unlock()）
使用的优先顺序：
* Lock —-> 同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源 ) —-> 同步方法（在方法体之外)

class Window implements Runnable{

    private int ticket = 100;

    //1. 实例化

    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();    //必须使用同一把锁才可以，因此在类下创建

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try{
                //2. 调用lock()方法
                lock.lock();

                if(ticket > 0){

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + ticket);
                    ticket --;
                }else {
                    break;
                }
            }finally {
                //3. 解锁.如果不解锁后面变成单线程了
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

线程安全的单例模式（懒汉式）

使用同步机制将单例模式中的懒汉式改写为线程安全的

/**
 * 使用同步机制将单例模式中的懒汉式改写为线程安全的
 *
 */
public class BankTest {

}

class Bank{

    private Bank(){}

    private static Bank instance = null;

    //public static synchronized Bank getInstance(){  锁是静态类本身
    public static Bank getInstance(){
        //方式一：效率稍差
//        synchronized (Bank.class){
//            if(instance == null){
//                instance = new Bank();
//            }
//            return instance;
//        }

        //方式二：没必要让后面的再等着
        if(instance == null){
            synchronized (Bank.class){
                if(instance == null){
                    instance = new Bank();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

死锁问题

解决方法：

• 专门的算法，原则
• 尽量减少同步资源的定义

• 尽量避免嵌套同步 ```java public static void main(String[] args) {

  StringBuffer s1 = new StringBuffer(); StringBuffer s2 = new StringBuffer();

new Thread(){
    @Override
    public void run() {

        synchronized (s1){

            s1.append("a");
            s2.append("1");

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }


            synchronized (s2){
                s1.append("b");
                s2.append("2");

                System.out.println(s1);
                System.out.println(s2);
            }
        }
    }
}.start();


new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (s2){

            s1.append("c");
            s2.append("3");

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            synchronized (s1){
                s1.append("d");
                s2.append("4");

                System.out.println(s1);
                System.out.println(s2);
            }
        }
    }
}).start();

}

---

<a name="EmklD"></a>
# 线程通信
涉及到的三个方法：

- wait(): 一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器
- notify(): 一旦执行此方法，就会唤醒被Wait的一个线程，如果有多个线程被wait，则唤醒优先级高的
- notifyAll():唤醒所有

说明：

1. wait()，notify()，notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
1. wait()，notify()，notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器。否则，会出现IllegalMonitorStateException异常
1. wait()，notify()，notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。

面试题<br />面试题：sleep() 和 wait()的异同？

1. 相同点：一旦执行方法，都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
1. 不同点： 1）两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep() , Object类中声明wait() 

2）调用的要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。 wait()必须使用在同步代码块或同步方法中<br />3）关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放锁，wait()会释放锁。
<a name="eS420"></a>
### 释放锁的操作
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1579069/1598278129775-abb4ea36-625f-4dcf-9a8f-a67c465028e1.png#align=left&display=inline&height=206&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=293&originWidth=780&size=53923&status=done&style=none&width=548)
<a name="xy24m"></a>
### 不会释放锁的操作
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1579069/1598278167876-68f635f3-71e6-4b29-80d4-028158446386.png#align=left&display=inline&height=194&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=268&originWidth=757&size=45084&status=done&style=none&width=549)
```java
class Number implements Runnable{
    private int number = 1;

    @Override
    public void run() {
        while(true){

            synchronized (this){
                //唤醒
                this.notify();   //线程 2 使用notify 唤醒 线程 1
                if(number <= 100){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":  " + number);
                    number ++;

                    try {
                        //使得调用wait()方法的线程进入阻塞状态；wait会释放锁
                        this.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }else{
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

JDK 5.0 新增线程创建方式

实现Callable接口

//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumThread implements Callable{
    //2.实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()中
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
                sum += i;
            }
        }
        return sum;
    }
}

public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建Callable接口实现类的对象
        NumThread numThread = new NumThread();
        //4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象
        FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
        //5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread对象，并调用start()
        new Thread(futureTask).start();

        try {
            //6.获取Callable中call方法的返回值
            //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
            Object sum = futureTask.get();
            System.out.println("总和为：" + sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

说明：
如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大？

1. call()可以返回值的。
2. call()可以抛出异常，被外面的操作捕获，获取异常的信息
3. Callable是支持泛型的

使用线程池

class NumberThread implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0;i <= 100;i++){
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
            }
        }
    }
}

class NumberThread1 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0;i <= 100;i++){
            if(i % 2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
            }
        }
    }
}

public class ThreadPool {

    public static void main(String[] args) {
        //1. 提供指定线程数量的线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
        //设置线程池的属性
//        System.out.println(service.getClass());
//        service1.setCorePoolSize(15);
//        service1.setKeepAliveTime();


        //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
        service.execute(new NumberThread());//适合适用于Runnable
        service.execute(new NumberThread1());//适合适用于Runnable

//        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }

}

好处：

1. 提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
2. 降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）

3. 便于线程管理

   corePoolSize：核心池的大小
   maximumPoolSize：最大线程数
   keepAliveTime：线程没任务时最多保持多长时间后会终止