java線程概述

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多線程概述：什麼是多線程？
首先，什麼是進程？
進程是系統分配資源的基本單位，對於windows系統而言。
進程是程式的一次運行。
一個進程中至少有一個線程存在，因為線程才是實際運行單元。
線程：是指程式中的控制單元，一條執行路徑。
一個程式可以有多線程並發執行，每個線程是一個控制單元。一個程式可以有多條執行線路，
每個執行線路代表一個線程。
線程的建立是由底層系統完成的，對於Java中的線程是jvm通過調用底層的windows作業系統的功能建立的。

注意一個線程在程式上的體現和記憶體中體現就是一個對象，一個線程對象。用一個Thread類或者其子類可以建立
很多個不同的線程對象，即很多個不同的線程。

線程的建立：線程的建立方式有兩種：
1、通過繼承Thread類，覆寫其中的run方法。
2、通過實現Runnable介面，覆寫其中的run方法。

線程是一類事物，是指程式的一個控制單元。Java中有對於此類的描述，叫做Thread類，該類中的run方法，即
public void run(){};，這個空參數的內部什麼操作也沒有的方法是供Thread的子類覆寫其，並在run中存放
該線程要執行的代碼。
Thread類的一些方法：
public void run();
public String getName();//返回該線程的名稱。
public String setName(String name);//設定該線程的名稱。
public static Thread currentThread();//返回對當前正在執行的線程對象的引用。
public static void sleep(long millis,int nanos);//使得執行該方法的線程進入到阻塞狀態，開始休眠。
第一種建立方式：
1、通過繼承Thread類。
2、覆寫其中的run方法。
3、將該線程需要啟動並執行代碼存放到run()方法中
4、建立子類對象
5、調用子類對象的start()方法，開啟線程，並調用run方法。

第二種建立方式：
1、通過實現Runnable介面，定義類。
2、覆寫其中的run方法。
3、將需要線程啟動並執行代碼存放到run()方法中
4、建立自訂類的對象。
5、建立Thread類的對象，並將自訂類的對象作為參數傳遞給Thread類的帶參數的建構函式。建立出一個Thread類的
對象。
6、調用Thread類對象的start()方法，開啟線程，並調用自訂類對象的run方法。

兩種方式的區別比較：
區別：
第二種方式，實現Runnable介面的類並不是一個線程類，建立該介面的子類對象，並不是建立了線程對象。
第二種方式是通過建立Thread類的對象，並指定所要啟動並執行run方法位於哪個對象中，來建立線程對象的。

優缺點：第一種方式，由於Java的單繼承，使得Thread子類不能在繼承其他的類，無法成為其他類的一種。有一定的
局限性。而第二種方式，通過實現Runnable介面的方式，避免了繼承Thread的，所以是避免了單繼承的局限性。
在實際開發中儘可能使用第二種方式，第二種方式是將Runnable介面所定義的功能擴充到了介面子類上。
凡是實現了Runnable介面的類的對象，都可以交給Thread類的對象來運行其中特定的內容。

線程的運行狀態：
一個線程的運行狀態有5種：是一個類似於生物一樣的聲明周期。
分別是建立狀態、就緒狀態、運行狀態、阻塞狀態、死亡狀態。具體如下：

1、建立(new): 用new語句建立完一個線程，該線程處於建立狀態，此時它和其他java對象一樣，僅僅在Heap中被分配了記憶體。
當一個線程處於建立狀態時，它僅僅是一個空的線程對象，系統不為它分配資源。
例如：Thread t = new Thread(new Runner());
2、就緒(runnable): 程式通過線程對象調用啟動方法start()後，系統會為這個線程分配它運行時所需的除處理器cpu之外的
所有系統資源。這時，它處在隨時可以啟動並執行狀態，在隨後的任意時刻，只要它獲得處理器即會進入運行狀態（running）。
例如：t.start();
3、運行(running): 處於這個狀態的線程佔用cpu，執行程式代碼。在並發環境中，如果電腦只有一個cpu，那麼任何時刻
只會有一個線程處於這個狀態。如果電腦中有多個cpu(即多核),那麼同一時刻可以讓幾個線程佔用不同的cpu，使它們都處
於運行狀態，只有處於就緒狀態(runnable)的線程才有機會轉到運行狀態。其他線程狀態不可以直接切換到運行狀態，
必須先進入就緒狀態才可以。
4、阻塞(blocked): 阻塞狀態是指線程因為某些原因放棄cpu，暫時停止運行。當線程處於阻塞狀態時，java虛擬機器不會給
線程分配cpu，直到線程重新進入就緒狀態，它才有機會轉到運行狀態。
阻塞狀態可以分為以下3中：
@1，位於對象等待池中的阻塞狀態（blocked in object‘s wait pool）:當線程處於運行狀態時，如果
執行了某個對象的wait()方法，java虛擬機器就會把線程放到這個對象的等待池中。
@2，位於對象鎖池中的阻塞狀態（blocked in object‘s lock pool）:當線程處於運行狀態，
試圖獲得某個對象的同步鎖時，如果該對象的同步鎖已經被其他線程佔用，JVM就會把這個線程放到這個
對象的鎖池中。
@3，其他阻塞狀態（otherwise blocked）:當前線程執行了sleep()方法，或者調用了其他線程的join()方法，
或者發出了I/O請求時，就會進入這個狀態。當一個線程執行System.out.println()或者System.in.read()方法時，
就會發出一個I/O請求，該線程放棄cpu，進入阻塞狀態，直到I/O處理完畢，該線程才會恢複執行。
5、死亡(dead): 當線程退出run()方法時，就進入死亡狀態，該線程結束生命週期。線程有可能是正常執行完run()方法而
退出，也有可能是遇到異常而退出。不管線程是正常結束還是異常結束，都不會對其他線程造成影響。

線程狀態之間的切換，建立狀態只可以進入就緒，就緒可以到運行，運行也可以到就緒，運行可以到阻塞，阻塞可以到
就緒，建立、就緒、運行、阻塞都可以到死亡。

多線程的安全問題：當多個線程執行同一塊代碼，操作共用資料的時候，就會出現安全執行緒問題。

安全執行緒問題出現的前提：
1、至少有兩個或者兩個以上的線程存在。
2、至少有兩條或者兩條以上的代碼操作共用資源。

解決方案：讓線程同步。
什麼事線程同步？什麼是線程非同步？
線程具有隨機性或者說非同步性，即每個線程都以各自獨立的、不可預知的速度向前推進。即每個線程各自執行各自
的，互不相干。
同步是指：因為需要互斥的使用某一個共用資源，或者需要協同合作而產生了相互制約關係。即線程的推進執行中
需要考慮其他線程的執行情況了。
解決安全執行緒的問題，是使用同步代碼塊或者同步函數。關鍵字為synchronized。

同步代碼塊：
synchronized(對象)
{
需要同步的代碼塊
}
同步函數：
synchronized 傳回值類型 函數名()
{
//函數體，需要同步的代碼。
}
同步的部分一次只能有一個線程進入運行，同步的部分都有一個鎖，無論是同步代碼還是同步函數，這個鎖是一個對象。
對於同步代碼塊就是指synchronize（對象）中的對象。而對於同步函數，如果是非靜態同步函數，則是調用該
非靜態同步函數的對象，即this；如果是靜態同步代碼塊，則是該靜態同步函數所屬的類的類對象，即該類的
位元組碼檔案對象，即類名.class，“類名.class”就是這個對象的名稱，該對象的類型是Class類型。
同步部分的進入規則是，只有拿到鎖的線程才可以進入同步部分執行，執行完同步部分後，再將該鎖釋放，沒有拿到該
鎖的線程無法進入同步部分，只能是在外等候，因為缺少資源，放棄CPU,進入阻塞狀態。

同步：
好處：解決了安全執行緒問題
弊端：因為每次進入同步部分，都需要對同步部分進行鎖判定，降低了程式的效率。但有時這種犧牲是必要的。

死結：死結是指由於多個線程之間佔有對方需要的鎖，而又請求對方佔有的鎖，造成的一個無法解開的局面，死結。
死結產生的原因：同步中嵌套同步。
例1：
synchronized(lockA)
{
synchronzied(lockB)
}
synchronized(lockB)
{
synchronized(lockA)
}
例2：
sychronized void show()
{
method();
}
sychronized void method()
{
show();
}
單例模式中的懶漢式，即消極式載入的方式，當有多線程訪問時，會出現安全執行緒問題。解決方案是加同步代碼塊或者同步函數。
但是加入同步後，會降低程式的效率，因為每個線程在進入同步部分時，都要進行同步鎖的判斷。而最佳化的方案是，使用
雙重判斷，來提高程式的效率。
*/

class Demo extends Thread
{
Demo(String name)
{
super(name);
}
public void run()
{
for(int x=0; x<60; x++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---run----"+x);
}
}
}

class ThreadDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Demo d = new Demo("Demo");
//System.out.println(d.getName());

//d.run();

d.start();
for(int x =0 ;x<60; x++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---main---"+x);
}

}
}
/*
主函數也是一個線程，它的名稱叫做main，一般稱為主線程。
而其他線程的名稱可以在建立時就賦值，如果使用預設名稱，則為Thread-編號。
run()和start()的區別：
run方法只是用來儲存線程需要啟動並執行代碼。
start()方法是用來開啟線程的，只有開啟線程，系統才會給該線程分配除cpu以外的資源。然後會調用run方法。
*/

java線程概述