java多线程（详）
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一,什么叫线程？ 那我们要先了解什么叫进程，线程依赖于进程而存在的。
二.多线程的创建
方式一：继承Thread类
方式二：实现Runnable接口
方式三：JDK 5.0新增：实现Callable接口
三种方式的比较
三.线程Thread的常用方法
四.线程调度
五.线程控制
六.线程的生命周期：
七.线程同步
1.同步代码块：
2.同步方法：
3.lock锁
八.线程池
1.概念
2.不使用线程池的问题
3.工作原理
4.如何得到线程池对象
5.ThreadPoolExecutor构造器的参数说明
6.线程池常见面试题:
作者有话说
一,什么叫线程？
那我们要先了解什么叫进程，线程依赖于进程而存在的。
进程：正在运行的程序
- 是系统进行资源调用和资源分配的独立单位
- 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源
线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
- 单线程：一个进程如果只有一条执行路径就是单线程程序
记事本程序：在调出页面设置的时候只能在关闭页面设置之后进行其他操作，否则无法进行其他操作。
- 多线程：一个进程如果只有多条执行路径就是多线程程序
扫雷程序：点击第一下时间开始计时，时间计时的同时可以玩扫雷游戏
二.多线程的创建
方式一：继承Thread类
- Java是通过java.lang.Thread 类来代表线程的。（不需要导包）
- 按照面向对象的思想，Thread类应该提供了实现多线程的方式。
方法：
- 定义一个子类MyThread继承线程类java.lang.Thread，重写run()方法
为啥要重写run（）方法：
因为在MyThread里面还有其他的代码，并不是所有的代码都需要被线程执行，为了区分哪些被线程执行，java就提供了一个run（）方法
- 创建MyThread类的对象
- 调用线程对象的start()方法启动线程（启动后还是执行run方法的）
优缺点：
优点：编码简单
缺点：线程类已经继承Thread，无法继承其他类，不利于扩展。
/ 目标：多线程的创建方式一：继承Thread类实现。 */public class ThreadDemo1 { public static void main(String[] args) { // 3、new一个新线程对象 Thread t = new MyThread(); // 4、调用start方法启动线程（执行的还是run方法） t.start(); for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("主线程执行输出：" + i); } }}/ 1、定义一个线程类继承Thread类 */class MyThread extends Thread{ /2、重写run方法，里面是定义线程以后要干啥 */ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("子线程执行输出：" + i); } }}小问题：
为什么不直接调用了run方法，而是调用start启动线程。
直接调用run方法会当成普通方法执行，此时相当于还是单线程执行。 只有调用start方法才是启动一个新的线程执行。
方式二：实现Runnable接口
- 定义一个线程任务类MyRunnable实现Runnable接口，重写run()方法
- 创建MyRunnable任务对象
- 把MyRunnable任务对象交给Thread处理。
- 调用线程对象的start()方法启动线程
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构造器 |
说明 |
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public Thread(String name) |
可以为当前线程指定名称 |
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public Thread(Runnable target) |
封装Runnable对象成为线程对象 |
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public Thread(Runnable target ，String name ) |
封装Runnable对象成为线程对象，并指定线程名称 |
优缺点：
优点：线程任务类只是实现接口，可以继续继承类和实现接口，扩展性强。
缺点：编程多一层对象包装，如果线程有执行结果是不可以直接返回的。
/ 目标：学会线程的创建方式二，理解它的优缺点。 */public class ThreadDemo2 { public static void main(String[] args) { // 3、创建一个任务对象 Runnable target = new MyRunnable(); // 4、把任务对象交给Thread处理 Thread t = new Thread(target); // Thread t = new Thread(target, "1号"); // 5、启动线程 t.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("主线程执行输出：" + i); } }}/ 1、定义一个线程任务类 实现Runnable接口 */class MyRunnable implements Runnable { /2、重写run方法，定义线程的执行任务的 */ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("子线程执行输出：" + i); } }}方式三：JDK 5.0新增：实现Callable接口
1、前2种线程创建方式都存在一个问题：
他们重写的run方法均不能直接返回结果。 不适合需要返回线程执行结果的业务场景。
2、怎么解决这个问题呢？
JDK 5.0提供了Callable和FutureTask来实现。 这种方式的优点是：可以得到线程执行的结果。
3.多线程的实现方案三：利用Callable、FutureTask接口实现。
(1)、得到任务对象
定义类实现Callable接口，重写call方法，封装要做的事情。
用FutureTask把Callable对象封装成线程任务对象。
(2)、把线程任务对象交给Thread处理。
(3)、调用Thread的start方法启动线程，执行任务
(4)、线程执行完毕后、通过FutureTask的get方法去获取任务执行的结果。
优缺点：
优点：
线程任务类只是实现接口，可以继续继承类和实现接口，扩展性强。
可以在线程执行完毕后去获取线程执行的结果。
缺点：
编码复杂一点。
import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.FutureTask;/ 目标：学会线程的创建方式三：实现Callable接口，结合FutureTask完成。 */public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args) { // 3、创建Callable任务对象 Callable call = new MyCallable(100); // 4、把Callable任务对象 交给 FutureTask 对象 // FutureTask对象的作用1： 是Runnable的对象（实现了Runnable接口），可以交给Thread了 // FutureTask对象的作用2： 可以在线程执行完毕之后通过调用其get方法得到线程执行完成的结果 FutureTask f1 = new FutureTask(call); // 5、交给线程处理 Thread t1 = new Thread(f1); // 6、启动线程 t1.start(); Callable call2 = new MyCallable(200); FutureTask f2 = new FutureTask(call2); Thread t2 = new Thread(f2); t2.start(); try { // 如果f1任务没有执行完毕，这里的代码会等待，直到线程1跑完才提取结果。 String rs1 = f1.get(); System.out.println("第一个结果：" + rs1); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } try { // 如果f2任务没有执行完毕，这里的代码会等待，直到线程2跑完才提取结果。 String rs2 = f2.get(); System.out.println("第二个结果：" + rs2); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}/ 1、定义一个任务类 实现Callable接口 应该申明线程任务执行完毕后的结果的数据类型 */class MyCallable implements Callable{ private int n; public MyCallable(int n) { this.n = n; } /2、重写call方法（任务方法） */ @Override public String call() throws Exception { int sum = 0; for (int i = 1; i <= n ; i++) { sum += i; } return "子线程执行的结果是：" + sum; }}三种方式的比较
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方式 |
优点 |
缺点 |
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继承Thread类 |
编程比较简单，可以直接使用Thread类中的方法 |
扩展性较差，不能再继承其他的类，不能返回线程执行的结果 |
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实现Runnable接口 |
扩展性强，实现该接口的同时还可以继承其他的类。 |
编程相对复杂，不能返回线程执行的结果 |
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实现Callable接口 |
扩展性强，实现该接口的同时还可以继承其他的类。可以得到线程执行的结果 |
编程相对复杂 |
三.线程Thread的常用方法
1. 当有很多线程在执行的时候，我们怎么去区分这些线程呢？
此时需要使用Thread的常用方法：getName()、setName()、currentThread()等。
Thread常用方法、构造器
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方法名称 |
说明 |
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String getName() |
获取当前线程的名称，默认线程名称是Thread-索引 |
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void setName(String name) |
设置线程名称 |
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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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public static void sleep(long time) |
让线程休眠指定的时间，单位为毫秒。 |
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public void run() |
线程任务方法 |
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public void start() |
线程启动方法 |
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构造器 |
说明 |
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public Thread(String name) |
可以为当前线程指定名称 |
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public Thread(Runnable target) |
把Runnable对象交给线程对象 |
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public Thread(Runnable target ，String name ) |
把Runnable对象交给线程对象，并指定线程名称 |
public class MyThread extends Thread{ public MyThread(){} public MyThread(String name){ super(name); } public void run(){ for(int i=0;i<50;i++){ System.out.println(getName()+"追逐王二的速度"+i+"km/h"); } }}public class ThreadDemo1 { public static void main(String[] args) { Thread t=new MyThread("张三"); Thread t1=new MyThread("李四"); t.start(); t1.start(); }}四.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，平均分配每个钱程占用CPU的时间片
●抢占式调度模型: 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 getPriority0:返回此线程的优先级
public final void setPriority(int newPriority):更改此线程的优先级
五.线程控制
| 方法名 | 说明 |
| 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(booleanon) | 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 |
static void sleep(long millis) ：可以让线程1秒内同时开始，然后停止。只有前后的争夺不会连续；
public void run() { for (int i=0;i<50;i++){ System.out.println(getName()); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }void join（） ：“李渊”死了之后李世民和李建成才能开始夺位，所以join（）是等设置的线程死亡其他线程才能工作。
public static void main(String[] args) { Thread t=new zh01("李渊"); Thread t1=new zh01("李世民"); Thread t2=new zh01("李建成"); t.start(); try { t.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } t1.start(); t2.start(); }void setDaemon(booleanon) ：设置一个主线程，其他守护线程等主线程死亡后，也慢慢停止运行
public class Zh04 { public static void main(String[] args) { zh01 td1 = new zh01 () ; zh01 td2 = new zh01 ( ) ; td1. setName( "关羽"); td2. setName("张飞");//设置主线程为刘备 Thread . currentThread(). setName("刘备");//设置守护线程 td1. setDaemon(true); td2. setDaemon(true); td1.start(); td2. start(); for(int i=0; i<10; i++) { System. out . println(Thread. currentThread() . getName()+":"+i); } } }六.线程的生命周期：
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NEW(新建) |
线程刚被创建，但是并未启动。 |
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Runnable(可运行) |
线程已经调用了start()等待CPU调度 |
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Blocked(锁阻塞) |
线程在执行的时候未竞争到锁对象，则该线程进入Blocked状态；。 |
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Waiting(无限等待) |
一个线程进入Waiting状态，另一个线程调用notify或者notifyAll方法才能够唤醒 |
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Timed Waiting(计时等待) |
同waiting状态，有几个方法有超时参数，调用他们将进入Timed Waiting状态。带有超时参数的常用方法有Thread.sleep 、Object.wait。 |
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Teminated(被终止) |
因为run方法正常退出而死亡，或者因为没有捕获的异常终止了run方法而死亡。 |
七.线程同步
需求：某电影院正在上演一部大片，现有100张票在三个窗口销售，用线程模拟三个窗口的售票速度和票数情况，所以我们用sleep（）方法模拟售票等待时机
package 多线程;public class Buypiao extends Thread{ public Buypiao(){ } public Buypiao(String name){ super(name); } private int piao=100; @Override public void run() { while (true){ try {Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); } if(piao>0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"销售还有"+piao+"张");piao--; } } }package 多线程;public class Buypiaodomn { public static void main(String[] args) { Buypiao buy=new Buypiao("窗口1"); Buypiao buy1=new Buypiao("窗口2"); Buypiao buy2=new Buypiao("窗口3"); buy.start(); buy1.start(); buy2.start(); }} 
我们发现在运行的时候出现了票数重复 ：假设t1线程先抢到cpu的执行权，但是需要休息，这个时候t2抢到cpu的执行权，故此t2也开始执行，t3也是如此；最后才能减少票数
问题分析：
为什么出现问题?(这也是我们判断多线程程序是否会有数据安全问题的标准
●是否是多线程环境
●
是否有共享数据
●是否有多条语句操作共享数据
如何解决多线程安全问题呢?
●基本思想: 让程序没有安全问题的环境
怎么实现呢? .
●把多条语句操作共享数据的代码给锁起来, 让任意时刻只能有一个线程执行即可
●Java提供 了同步代码块的方式来解决
1.同步代码块：
格式：
synchronized (任意对象：相当于一把锁) {
多条语句操作共享语句的代码
}
作用：把出现线程安全问题的核心代码给上锁。
原理：每次只能一个线程进入，执行完毕后自动解锁，其他线程才可以进来执行。
锁对象的规范要求
规范上：建议使用共享资源作为锁对象。
对于实例方法建议使用this作为锁对象。
对于静态方法建议使用字节码（类名.class）对象作为锁对象。
同步代码块是如何实现线程安全：
对出现问题的核心代码使用synchronized进行加锁
每次只能一个线程占锁进入访问
public void run() { while (true) { synchronized (obj) {if (piao > 0) { try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "销售还有" + piao + "张"); piao--;} } } }
问题解决思路：
假设 t1抢到了cpu的执行权，然后t1开始运行，t1休息的时候t2抢到cpu的执行权，因为代码上锁所以只能等待，等t1休息好，这段代码的锁就被释放了，运行完t2才开始执行，这个时候代码也会一步步递减
同步的好处和弊端
●好处:解决了多线程的数据安全问题
●弊端:当线程很多时,因为每个线程都会去判断同步上的锁,这是很耗费资源的,无形中会降低程序的运行效率
2.同步方法：
就是把synchronized关键词加到方法上
格式：就是把synchronized关键词加到方法上
修饰符synchronized返回值类型 方法名（方法参数）{ }
同步方法的锁对象：
this
同步静态方法：就是把synchronized关键词加到静态方法上
格式：
修饰符static synchronized返回值类型 方法名（方法参数）{ }
同步方法的锁对象：
类名.class
作用：把出现线程安全问题的核心方法给上锁。
原理：每次只能一个线程进入，执行完毕以后自动解锁，其他线程才可以进来执行。
底层原理：
同步方法其实底层也是有隐式锁对象的，只是锁的范围是整个方法代码。
如果方法是实例方法：同步方法默认用this作为的锁对象。
但是代码要高度面向对象！ 如果方法是静态方法：同步方法默认用类名.class作为的锁对象。
3.lock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，更加灵活、方便。
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是接口不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来构建Lock锁对象
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方法名称 |
说明 |
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public ReentrantLock() |
获得Lock锁的实现类对象 |
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方法名称 |
说明 |
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void lock() |
获得锁 |
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void unlock() |
释放锁 |
while (true) { lock.lock();if (piao > 0) { try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "销售还有" + piao + "张"); piao--;}lock.unlock(); } }八.线程池
1.概念
线程池就是一个可以复用线程的技术。
2.不使用线程池的问题
如果用户每发起一个请求，后台就创建一个新线程来处理，下次新任务来了又要创建新线程，而创建新线程的开销是很大的，这样会严重影响系统的性能。
3.工作原理
4.如何得到线程池对象
方式一：使用ExecutorService的实现类ThreadPoolExecutor自创建一个线程池对象
ExecutorService-->ThreadPoolExecutor
方式二：使用Executors（线程池的工具类）调用方法返回不同特点的线程池对象
5.ThreadPoolExecutor构造器的参数说明
参数一：指定线程池的线程数量（核心线程）： corePoolSize--->不能小于0
参数二：指定线程池可支持的最大线程数： maximumPoolSize--->最大数量 >= 核心线程数量
参数三：指定临时线程的最大存活时间： keepAliveTime--->不能小于0
参数四：指定存活时间的单位(秒、分、时、天)： unit--->时间单位
参数五：指定任务队列： workQueue--->不能为null
参数六：指定用哪个线程工厂创建线程： threadFactory--->不能为null
参数七：指定线程忙，任务满的时候，新任务来了怎么办： handler --->不能为null
6.线程池常见面试题:
临时线程什么时候创建啊？
新任务提交时发现核心线程都在忙，任务队列也满了，并且还可以创建临时线程，此时才会创建临时线程。
什么时候会开始拒绝任务？
核心线程和临时线程都在忙，任务队列也满了，新的任务过来的时候才会开始任务拒绝。
作者有话说
咋就是说本来只想写点的结果越写发现线程越神秘，要不是实力受限咋能写本书出来，线程真的有点强了，还有一些写了怕误导大家就不进行反面教材了！！！ 谢谢大家支持！！！
