16 线程（基础）
1. 相关概念
进程： 进程是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是多态过程，有它自身的产生、存在和消亡的过程。（比如我们使用QQ，就启动了一个进程，操作系统就会为该进程分配内存看见。当我们使用迅雷，又启动了一个进程，操作系统将为迅雷分配新的内存空间。进程一旦中断，空间将会被释放。）
线程：线程由进程创建的，是进程的一个实体。一个进程可以拥有多个线程。（比如一个QQ进程，可以同时打开多个聊天窗口，一个迅雷进程，可以同时下载多个文件。）
单线程：同一个时刻，只允许执行一个线程。
多线程：同一个时刻，可以执行多个线程。
并发：同一个时段，多个任务交替执行，造成一种“貌似同时”的错觉，简单的说，单核cpu实现的多任务就是并发。
并行：同一个时刻，多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行。
2. 线程基本使用
2.1 创建线程的两种方式
- 2.1.1 继承 Thread 类，重写 run 方法
public static void main(String[] args) throws InterruptedException{// 创建 Cat 对象，Cat 已继承 Thread，实现 run 方法。可以当作线程使用Cat cat = new Cat();cat.start(); // 启动线程，最终会直接执行 Cat 的 run 方法for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("主线程 i = "+ i);}Thread.sleep(1000); // 让主线程也间断休眠}
// 运行程序时，开启一个进程
// 执行 main 方法，此时进程会开启一个主线程（main 线程）
// 执行 Cat.start()，此时 main 线程会再开一个 子线程，Thread-0
// 主线程，不会阻塞，会继续执行fori。主线程和子线程在交替执行...
// 可以在终端输入jconsole监控线程执行情况。
Q：为什么是 start() 方法，不直接调 run()?
因为run方法是一个普通的方法，如果直接调，会作为一个普通方法串行来执行，并未真正启动一个线程。
此时，当run方法执行完毕，才会继续执行后面的语句。
源码分析
start() 方法里，调用 start0() 方法。
start0() 是本地方法，由 JVM 调用的。具体如何执行，取决于 CPU，也与操作系统、内存资源、IO资源等有关。
真正实现多线程的效果，是 start0()，而不是 run()。可以理解为，在 start0() 里面，用多线程的机制来调用 run 方法。
- 2.1.2 实现 Runnable 接口，重写 run 方法
Java 是单继承的，在某些情况下一个类可能以及继承了某个父类，这时再用继承 Thread 类方法来创建线程显然不可能了。
此时可通过另外一个方式创建线程，就是通过实现 Runnable 接口来创建线程。
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{Dog dog = new Dog();// Dog 实现了 Runnable 接口，并重写了 run 方法。// dog.start(); // 这里无法调用start编译报错。更不能改用run原因同上。// 应当 创建一个 Thread 对象，把 dog 带进去。这里底层使用了设计模式 [代理模式]。Thread t1 = new Thread(dog);t1.start();
}
- 2.1.3 两种方式的区别
-
从 Java 的设计来看，通过继承 Thread 或者实现 Runnable 接口来创建线程本质上没有区别，因为二者在底层都是通过调用 start0() 来实现的。
-
实现 Runnable 接口方式更加适合多个线程共享一个资源的情况，并且避免了单继承的限制。
2.2 多线程执行
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{Cat cat = new Cat();cat.start(); // 启动第一个子线程Dog dog = new Dog();Thread t1 = new Thread(dog); t1.start(); // 启动第二个子线程for (int i = 0; i < 30; i++) // 主线程{System.out.println("main~~~~");}
}
class Dog implements Runnable
{@Overridepublic void run() {int t = 0;while (t < 50){System.out.println("wo~~~~");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
}class Cat extends Thread
{@Overridepublic void run(){int time = 0;while (time < 20){System.out.println("miao~~~~");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}time += 1;}}
}
3. 线程终止
- 基本说明：
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当线程完成任务后，会自动退出。
-
还可以通过使用变量来控制 run 方法退出的方式停止线程，即通知方式。
比如，子线程的run方法里是一个循环方法，可在子线程里设置loop变量控制循环，并设置setLoop方法控制loop的值。那么，在main线程里，只需要通过调用setLoop方法即可控制子线程退出run方法。
- 线程常用方法
- 注意事项和细节
- 线程状态
4. 线程的同步
- 定义：
-
在多线程编程里，一些敏感数据不允许被多个线程同时访问，此时就使用同步访问技术，保证数据在任何同一时刻，最多有一个线程访问，以保证数据的完整性。
-
也可以理解为，线程同步，即当有一个线程在对内存进行操作时，其它线程都不可以对这个内存地址进行操作，直到该线程完成操作，其它线程才能对该内存地址进行操作。
- 具体方法：
- 同步代码块
synchronized(对象） // 得到对象的锁，才能操作同步代码块
{// 需要被同步的代码
}
- synchronized 还可以放在方法声明中，表示整个方法为同步方法
public synchronized void m()
{// 需要被同步的代码
}
5. 互斥锁
- 基本介绍：
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Java语言中，引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性。
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每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记用来保证在任意时刻，只能有一个线程访问该对象。
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关键字 synchronized 来与对象的互斥锁联系。当某个对象用 synchronized 修饰时，表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问。
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同步的局限性：导致程序的执行效率要降低
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同步方法（非静态的）的锁，其实是加在当前对象的。也可以是其它对象（要求是同一个对象，否则锁不上）
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同步方法（静态的）的锁为当前类本身。
6. 线程的死锁
多个线程都占用了对方的锁资源，但不肯想让，导致了死锁，在编程时要避免死锁的发生。
- 释放锁：
- 当前线程的同步方法、同步代码块执行结束
- 当前线程在同步代码块、同步方法中遇到 break、return
- 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的 error 或 exception，导致异常结束
- 当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的 wait() 方法，当前线程暂停，并释放锁
- 下面操作不会释放锁：
- 线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用 Thread.sleep()、Thread.yield() 方法暂停当前线程的执行，不会释放锁
- 线程执行同步代码块时，其它线程调用了该线程的 suspend() 方法将该线程挂起，该线程不会释放锁。（最好避免使用）
