04747 java程序设计笔记 --多线程

文字篇

线程概念

• 进程

  • 程序在处理机的一次运行，（从代码加载，执行至完毕的一个完成过程）

• 线程

  • 进程执行过程中产生的多条执行线索，比进程单位更小的执行单位。
  • 它没有出口，没有入口，因此自身不能自动运行，而必须栖身于某一进程之中，有进程触发执行。

• 多线程

  • java语言把线程或执行环境当作一个封装对象，包含CPU以及自己的程序代码和数据，由虚拟机提供控制。
  • Thread类，创建多线程

线程结构

• 虚拟CPU

  • 控制整个线程的运行

• 执行的代码

  • 由Thread类控制按序执行

• 处理的数据

  • 是在代码执行过程中索要处理的数据。

线程的状态

• 新建

  • new Thread()

• 可运行

  • 已经执行start()方法后，可使线程处在可运行状态
  • 可运行但没在运行的线程都排在一个队列中，这个队列是就绪队列，
  • 可运行状态中，正在运行的线程处于运行状态，等待运行的线程处于就绪状态。

• 死亡

  • 当run()方法中最后一个语句执行完毕，及死亡
  • 当线程遇到异常退出时便进入了死亡状态

• 阻塞

  • 阻塞时线程不能进入就绪队列排队，必须要等到消除阻塞才可以重新进入队列排队
  • sleep() wait()是两个常用的引起阻塞的方法

• 中断线程

  • interrupt()来终止线程，可终止处于阻塞状态或者正在运行的线程

  • 测试线程是否被中中断的方法

    • void interrupt()

      • 向一个线程发送一个中断请求，同时把这个线程的interrupted状态设置为true,若该线程处于blocked状态，会抛出InterruptedException异常

    • static boolean interrupted()

      • 检测当前线程是否已被中断，并充值状态 interrupted值，如果连续两次调用该方法，则第二次调用将返回false

    • boolean isInterrupted()

      • 检测当前线程是否已被中断，不改变状态 interrupted 值

创建线程

继承Thread类创建

• 步骤

  • 从Thread类派生一个子类，在类中一定要实现run()
  • 用该类创建一个对象。
  • 用start()方法启动线程。

实现Runnable接口创建

• 创建一个实现Runnable()接口的类
• 用该类创建对象
• 用start()方法启动线程

创建线程两种方法的使用条件

• 使用Runnable接口方法情况

  • 需要多继承的情况

• Thread方法情况

  • 单继承
  • 简单不繁琐

线程的基本控制

线程启动

• start()

  • 启动线程对象，让线程从创建状态转为就绪状态

• run()

  • 用来定义线程对象被调度后所执行的操作，用户必须重写run()方法

• yield()

  • 强制终止线程执行

• isAlive()

  • 测试当前线程是否在活动

• sleep(int millsecond)

  • 使线程休眠一段时间，试驾你长短由millsecond决定，单位为ms

• void wait()

  • 是现成处于等待状态

线程调度

• 定义

  • 调度通常是抢占式，抢占式调度是值可能由多个线程准备运行，但是只有一个在真正运行

• 优先级

  • 优先级高的先执行

    • MAX_PRIORITY = 10(最高)
    • MAX_PRIOPITY = 1 (最低)
    • MAX_PRIOPITY = 5 (默认)

  • 每个线程创建时都会被自动分配一个优先级，默认时，继承其父类优先级

  • 任务紧急的线程，其优先级较高

  • 同优先级的线程 先进先出 原则

• 方法

  • setPriority(int newPriority)

    • 重置线程优先级

  • int getPriority()

    • 获得当前线程的优先级

  • static void yield()

    • 暂停当前正在执行的线程，让当前线程放弃执行权

线程结束

• 自然死亡

  • run()方法执行到最后一行

• 强迫死亡

  • interrupt()方法中断线程执行

线程挂起

• 暂停一个线程 也称挂起

• 方法

  • sleep()

  • wait() / notify() / notifyAll()

    • wait()方法导致当前线程等待，直到其他线程调用此对象的notify()方法或notifyAll()方法唤醒

  • join()

    • 将引起线行线程等待，直至join()方法 调用的线程结束

线程互斥

何为互斥

• 同时运行的数据需要共享数据，如何保证共享数据的一致性

对象的锁定标志

• 目的

  • 互斥锁来解决不同线程对共享数据操作的同步

• 实现互斥锁

  • 用volatile关键词声明一个共享变量
  • 用Synchronized来声明操作共享数据的一个方法或一段代码

线程同步

同步问题

• 生产者比消费者快，消费者会漏掉一些数据没有取到
• 消费者比生产者快时，消费者取相同的数据

解决问题

• 第一用来排列等待锁定标志的线程

• 第二用来实现wait()和notify（)的交互机制

  • wait()作用时让当前线程释放其所持有的对象互斥锁，进入wait队列

    • wait()方法只能在被声明的synchronized的方法或代码段中调用。

  • notify()/notifyAll()的作用时唤醒一个或所有正在等待队列中等待的线程，并将它们移入等待同一个对象互斥锁队列