多執行緒學習筆記

介紹多執行緒之前要介紹執行緒，介紹執行緒則離不開程序。

首先程序：是乙個正在執行中的程式，每乙個程序執行都有乙個執行順序，該順序是乙個執行路徑，或者叫乙個控制單元；

執行緒：就是程序中的乙個獨立控制單元，執行緒在控制著程序的執行。乙個程序中至少有乙個程序。

多執行緒：乙個程序中不只有乙個執行緒。

為什麼要用多執行緒：

①、為了更好的利用cpu的資源，如果只有乙個執行緒，則第二個任務必須等到第乙個任務結束後才能進行，如果使用多執行緒則在主線程執行任務的同時可以執行其他任務，而不需要等待；

②、程序之間不能共享資料，執行緒可以；

③、系統建立程序需要為該程序重新分配系統資源，建立執行緒代價比較小；

④、j**a語言內建了多執行緒功能支援，簡化了j**a多執行緒程式設計。

1、繼承thread類重寫run()方法呼叫start開啟執行緒

public class testthread1  extends thread}
public static void main(string args) }}

2、實現runnable介面重寫run()方法呼叫start開啟執行緒

public class testthread2 implements runnable}
public static void main(string args) }}

3、通過callable和future建立執行緒：

實現步驟：①、建立callable介面的實現類，並實現call()方法，改方法將作為執行緒執行體，且具有返回值。

②、建立callable實現類的例項，使用futruetask類進行包裝callable物件，futuretask物件封裝了callable物件的call()方法的返回值

③、使用futuretask物件作為thread物件啟動新執行緒。

④、呼叫futuretask物件的get（）方法獲取子執行緒執行結束後的返回值。

四、繼承thread類和實現runnable介面、實現callable介面的區別。

繼承thread：執行緒**存放在thread子類run方法中。

優勢：編寫簡單，可直接用this.getname（）獲取當前執行緒，不必使用thread.currentthread（）方法。

劣勢：已經繼承了thread類，無法再繼承其他類。

實現runnable：執行緒**存放在介面的子類的run方法中。

優勢：避免了單繼承的侷限性、多個執行緒可以共享乙個target物件，非常適合多執行緒處理同乙份資源的情形。

劣勢：比較複雜、訪問執行緒必須使用thread.currentthread（）方法、無返回值。

實現callable：

優勢：有返回值、避免了單繼承的侷限性、多個執行緒可以共享乙個target物件，非常適合多執行緒處理同乙份資源的情形。

劣勢：比較複雜、訪問執行緒必須使用thread.currentthread（）方法

建議使用實現介面的方式建立多執行緒。

五、執行緒狀態管理

1、執行緒睡眠---sleep

執行緒睡眠的方法（兩個）：sleep（long millis）在指定的毫秒數內讓正在執行的執行緒休眠。

sleep（long millis，int nanos）在指定的毫秒數加指定的納秒數內讓正在執行的執行緒休眠。

public class testsleep 
public static void tendown() throws interruptedexception }
}}

2、執行緒讓步---yield：

該方法和sleep方法類似，也是thread類提供的乙個靜態方法，可以讓正在執行的執行緒暫停，但是不會進入阻塞狀態，而是直接進入就緒狀態。相當於只是將當前執行緒暫停一下，然後重新進入就緒的執行緒池中，讓執行緒排程器重新排程一次。也會出現某個執行緒呼叫yield方法後暫停，但之後排程器又將其排程出來重新進入到執行狀態。

public class testyield 
}class yielddemo implements runnable}}
}}

sleep和yield的區別：

①、sleep方法宣告丟擲interruptedexception，呼叫該方法需要捕獲該異常。yield沒有宣告異常，也無需捕獲。

②、sleep方法暫停當前執行緒後，會進入阻塞狀態，只有當睡眠時間到了，才會轉入就緒狀態。而yield方法呼叫後，是直接進入就緒狀態。

3、執行緒合併---join：

當b執行緒執行到了a執行緒的.join（）方法時，b執行緒就會等待，等a執行緒都執行完畢，b執行緒才會執行。

join可以用來臨時加入執行緒執行。

public static void main(string args) throws interruptedexception

4、停止執行緒---stop：

原stop方法因有缺陷已經停用了，那麼現在改如何停止執行緒？現在分享一種，就是讓run方法結束。

開啟多執行緒執行，執行的**通常是迴圈結構，只要控制住迴圈，就可以讓run方法結束，也就是執行緒結束。

5、設定優先順序：

每個執行緒執行時都有乙個優先順序的屬性，優先順序高的執行緒可以獲得較多的執行機會，而優先順序低的執行緒則獲得較少的執行機會。與執行緒休眠類似，執行緒的優先順序仍然無法保障線程的執行次序。只不過，優先順序高的執行緒獲取cpu資源的概率較大，優先順序低的也並非沒機會執行。

thread類中提供了優先順序的三個常量，**如下：

max_priority   =10
min_priority   =1
norm_priority   =5

public static void main(string args) 
}class mypriority implements runnable
}

注意的地方，只是對執行緒設定優先順序，優先順序高的不一定先執行

6、守護執行緒（daemon）

執行緒分為使用者執行緒和守護執行緒

虛擬機器必須確保使用者執行緒執行完畢

虛擬機器不用等待守護執行緒執行完畢

如，後台記錄操作日誌，監控記憶體，垃圾**等待。

7、執行緒同步與鎖

併發：同乙個物件被多個執行緒同時操作

列子：上萬人同時搶100張票、兩個銀行同時取錢。

public static void main(string args) }
class mysyn implements runnable  catch (interruptedexception e) 
system.out.println(thread.currentthread().getname() + " " + tick--);}}
}}

同步方法1：

同步函式：就是用synchronize關鍵字修飾的方法。因為每個j**a物件都有乙個內建鎖，當用synchronize關鍵字修飾方法時內建鎖會保護整個方法，而在呼叫該方法之前，要先獲得內建鎖，否則就會處於阻塞狀態，預設鎖的是this。

**演示：請將上方**的第17行改為以下**↓

public synchronized void run() 
}

總結：

同步的前提：

1、必須要有兩個或者兩個以上的執行緒。

2、必須是多個執行緒使用同乙個鎖。

3、必須保證同步中只能有乙個執行緒在執行。

4、只能同步方法，不能同步變數和類。

5、不必同步類中所有方法，類可以擁有同步和非同步的方法。

6、如果乙個執行緒在物件上獲得乙個鎖，就沒有任何其他執行緒可以進入（該物件的）類中的任何乙個同步方法。

7、執行緒睡眠時，它所持的任何鎖都不會釋放。

好處：解決了多執行緒的安全問題。

弊端：多個執行緒需要判斷，消耗資源，降低效率。

如何找問題？

1、明確哪些**是多執行緒執行**。

2、明確共享資料。

3、明確多執行緒執行**中哪些語句是操作共享資料的。

8、死鎖

程序a中包含資源a,程序b中包含資源b，a的下一步需要資源b，b的下一步需要資源a，所以它們就互相等待對方占有的資源釋放，所以也就產生了乙個迴圈等待死鎖。

死鎖形成的必要條件總結（都滿足之後就會產生）：

①、互斥條件：資源不能被共享，只能被同乙個程序使用；

②、請求與保持條件：已經得到資源的程序可以申請新的資源；

③、非剝奪條件：已經分配的資源不能從相應的程序中強制剝奪；

④、迴圈等待條件：系統中若干程序形成環路，該環路中每個程序都在等待相鄰程序占用的資源。

9、lock鎖

reentrantlock類實現了lock，它擁有與synchronized相同的並發現和記憶體語義，在實現執行緒安全的控制中，比較常用的是 reentrantlock，可以顯式加鎖、釋放鎖。

class a
finally }}

重點：synchronized與lock的對比

了解生產者消費者問題：處理方法：管程法、訊號燈法

10、執行緒池

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