实现多线程

进程
进程：是在运行的程序

线程
线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
单线程：一个进程只有一条执行路径
多线程：一个进程有多条执行路径

多线程的实现方式1

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设置和获取线程名称

Thread类中设置和获取线程名称的方法

  • void setName(String name)：将此线程的名称更改为等于参数nameimage.png

  • String getName()：返回此线程的名称

    1.  ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/23091062/1641543315767-703edc8d-5f05-4c5d-9466-c1ff6faf8ef1.png#clientId=uc03a0dc8-38ad-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=101&id=uacf2c175&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=201&originWidth=580&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=28194&status=done&style=none&taskId=ucd4ecbbf-e612-404d-9545-a614041a84c&title=&width=290)<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/23091062/1641543389734-32efe082-c75e-4237-ace5-b64c1ffc18e9.png#clientId=uc03a0dc8-38ad-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=215&id=uec4fe0a3&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=429&originWidth=642&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=41529&status=done&style=none&taskId=u14041f8c-edfa-41bc-86a6-6ca65aae3b6&title=&width=321)

  • 通过构造方法也可以设置线程名称

如何获取main()方法所在的线程名称？

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

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线程调度

线程有两种调度模型

  • 分时调度模型：所有线程轮流使用CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU的时间片
  • 抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些

Java使用的是抢占式调度模型

假如计算机只有一个CPU，那么CPU 在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到CPU时间片，也就是使用权，才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性，因为谁抢到CPU的使用权是不一定的

Thread类中设置和获取线程优先级的方法

  • public final int getPriority（）：返回此线程的优先级

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  • public final void setPriority(int newPriority)：更改此线程的优先级

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线程默认优先级是5；线程优先级的范围是：1-10
线程优先级高仅仅表示线程获取的CPU时间片的几率高，但是要在次数比较多，或者多次运行的时候才能看到你想要的效果

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
void setDaemon(boolean on) 将此线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线 程时，Java虚拟机将退出

线程声明周期

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多线程的实现方式2

方式2：实现Runnable接口

  • 定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
  • 在MyRunnable类中重写run()方法
  • 创建MyRunnable类的对象
  • 创建Thread类的对象，把Runnable对象作为构造方法的参数

启动线程

相比继承Thread类，实现Runnable接口的好处

  • 避免了Java单继承的局限性
  • 适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况，把线程和程序的代码、数据有效分离，较好的体现了面向对象的设计思想

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线程同步

卖票两个问题解释

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多线程数据安全问题

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同步方法

  • 同步方法：就是把synchronized关键字加到方法上

格式：
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名（方法参数）{ }
同步方法的锁对象是this
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  • 同步静态方法：就是把synchronized关键字加到静态方法上

格式：
修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名（方法参数）{ }
同步静态方法的锁对象是 类名.class
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线程安全的类

使用多线程时，建议使用一下几个相应的类，以保证线程安全。
StringBuffer

  • 线程安全，可变的字符序列
  • 从版本JDK 5开始，被StringBuilder替代。通常应该使用StringBuilder类，因为它支持所有相同的操作，但它更快，因为它不执行同步

Vector

  • 从Java 2平台v1.2开始，该类改进了List接口，使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同，Vector被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用ArrayList代替Vector

Hashtable

  • 该类实现了一个哈希表，它将键映射到值。 任何非null对象都可以用作键或者值
  • 从Java 2平台v1.2开始，该类进行了改进，实现了Map接口，使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同， Hashtable被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用HashMap代替Hashtable

Lock锁

虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题，但是我们并没有直接看到在哪里加上了锁，在哪里释放了锁,为了更清晰的表达如何加锁和释放锁，JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock

Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作
Lock中提供了获得锁和释放锁的方法

  • void lock()：获得锁
  • void unlock()：释放锁

Lock是接口，不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化
ReentrantLock的构造方法

  • ReentrantLock()：创建一个ReentrantLock的实例

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并发协作

线程通信
分析:这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件

  • 对于生产者，没有生产产品之前，，要通知消费者等待。而生产了产品之后，又需要马上通知消费者消费
  • 对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经消费结束，需要继续生产新产品以供消费
  • 在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的

synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步
synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）

分类：
管程法（消费者/生产者模式）
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信号灯法
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