Java多线程基础
1.多线程概述
1、什么是进程？什么是线程？
进程是一个应用程序（1个进程是一个软件）。
线程是一个进程中的执行场景/执行单元。
一个进程可以启动多个线程。
2、对于java程序来说，当在DOS命令窗口中输入：java HelloWorld 回车之后。
会先启动JVM，而JVM就是一个进程。
JVM再启动一个主线程调用main方法。
同时再启动一个垃圾回收线程负责看护，回收垃圾。
最起码，现在的java程序中至少有两个线程并发，
一个是垃圾回收线程，一个是执行main方法的主线程。
3、进程和线程是什么关系？举个例子
阿里巴巴：进程
马云：阿里巴巴的一个线程
童文红:阿里巴巴的一个线程
京东：进程
强东：京东的一个线程
妹妹：京东的一个线程
进程可以看做是现实生活当中的公司。
线程可以看做是公司当中的某个员工。
注意：
进程A和进程B的内存独立不共享。（阿里巴巴和京东资源不会共享的！）
魔兽游戏是一个进程
酷狗音乐是一个进程
这两个进程是独立的，不共享资源。
线程A和线程B呢？
在java语言中：
线程A和线程B，堆内存和方法区内存共享。
但是栈内存独立，一个线程一个栈。
假设启动10个线程，会有10个栈空间，每个栈和每个栈之间，
互不干扰，各自执行各自的，这就是多线程并发。
火车站，可以看做是一个进程。
火车站中的每一个售票窗口可以看做是一个线程。
我在窗口1购票，你可以在窗口2购票，你不需要等我，我也不需要等你。
所以多线程并发可以提高效率。
java中之所以有多线程机制，目的就是为了提高程序的处理效率。
4、思考一个问题：
使用了多线程机制之后，main方法结束，是不是有可能程序也不会结束。
main方法结束只是主线程结束了，主栈空了，其它的栈(线程)可能还在压栈弹栈。
5、分析一个问题：对于单核的CPU来说，真的可以做到真正的多线程并发吗？
对于多核的CPU电脑来说，真正的多线程并发是没问题的。
4核CPU表示同一个时间点上，可以真正的有4个进程并发执行。
什么是真正的多线程并发？
t1线程执行t1的。
2线程执行t2的。
t1不会影响t2，t2也不会影响t1。这叫做真正的多线程并发。
单核的CPU表示只有一个大脑：
不能够做到真正的多线程并发，但是可以做到给人一种“多线程并发”的感觉。
对于单核的CPU来说，在某一个时间点上实际上只能处理一件事情，但是由于
CPU的处理速度极快，多个线程之间频繁切换执行，跟人来的感觉是：多个事情同时在做！！！！！
线程A：播放音乐
线程B：运行魔兽游戏
线程A和线程B频繁切换执行，人类会感觉音乐一直在播放，游戏一直在运行，
给我们的感觉是同时并发的。
电影院采用胶卷播放电影，一个胶卷一个胶卷播放速度达到一定程度之后，人类的眼睛产生了错觉，感觉是动画的。这说明人类的反应速度很慢，就像一根钢针扎到手上，到最终感觉到疼，这个过程是需要“很长的”时间的，在这个期间计算机可以进行亿万次的循环。所以计算机的执行速度很快。
实现线程的两种方式
继承Thread类
java语言中，实现线程有两种方式，那两种方式呢？
java支持多线程机制。并且java已经将多线程实现了，我们只需要继承就行了。
第一种方式：编写一个类，直接继承java.lang.Thread，重写run方法。
怎么创建线程对象？new就行了
怎么启动线程？调用线程对象的start方法
注意：方法体当中的代码永远都是自上而下的顺序依次逐行执行。
public class ThreadTest01 {
public static void main(String[] args) {
//这里是main方法，这里的代码属于主线程，在主栈中运行
//新建一个分支线程对象
MyThread myThread =new MyThread();
//启动线程。
//start()方法作用是：启动一个分支线程,
//在jvm中开辟一个新的栈空间，这段代码任务完成后，瞬间就结束了。
//这段代码的任务只是为了开启一个新的栈空间,
//只要新的栈空间开出来，start()方法就结束了，线程就启动成功了。
//启动成功的线程会自动调用run方法，并且run方法在分支栈的栈底部（压栈）
//run方法在分支栈的栈底部，main方法在主栈的栈底部。run和main是平级的
//myThread.run(); //不会启动线程，不会分配新的分支栈
myThread.start();
//这里的代码还是运行在主线程中
for(int i=0;i<1000;i++){
System.out.println("主线程---->"+i);
}
}
}
class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
//编写程序，这段程序运行在分支线程中（分支栈）
for(int i=0;i<1000;i++){
System.out.println("分支线程---->"+i);
}
}
}
以下程序的输出结果有这样的特点:
有先有后，有多有少。
总结：
第一种方式：编写一个类，直接继承java.lang.Thread，重写run方法。
// 定义线程类
public class MyThread extends Thread{
public void run(){
}
}
// 创建线程对象
MyThread t = new MyThread();
// 启动线程。
t.start();
实现Runnable接口
编写一个类，实现java.lang.Runnable接口，实现run方法。
public class ThreadTest02 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个可运行的对象，将可运行的对象封装成一个线程对象
Thread t=new Thread(new MyRunnable());
//启动线程
t.start();
for(int i=0;i<100;i++){
System.out.println("主线程---->"+i);
}
}
}
//这并不是一个线程类，是一个可运行的类，它还不是一个线程。
class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<100;i++){
System.out.println("分支线程---->"+i);
}
}
}
总结：
// 定义一个可运行的类
public class MyRunnable implements Runnable {
public void run(){
}
}
// 创建线程对象
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
// 启动线程
t.start();
注意：第二种方式实现接口比较常用，因为一个类实现了接口，它还可以去继承其它的类，更灵活。
采用匿名内部类的方式
public class ThreadTest03 {
public static void main(String[] args) {
//创建线程对象，采用匿名内部类方式
//这是通过一个没有名字的类，new出来的对象。接口是没有办法new对象的
Thread t=new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<100;i++){
System.out.println("分支线程---->"+i);
}
}
});
t.start();
for(int i=0;i<100;i++){
System.out.println("主线程---->"+i);
}
}
}
2.线程生命周期
关于线程对象的生命周期？
新建状态
就绪状态
运行状态
阻塞状态
死亡状态
获取线程的名字和线程对象
1.怎么获取当前线程对象
static Thread currentThread()
Thread t=Thread.currentThread()
t代表当前线程对象
2.获取线程对象的名字
线程对象.getName()
3.修改线程对象的名字
线程对象.setName(“线程的名字”);
4.当线程没有设置名字的时候，默认的名字有什么规律
Thread-0
Thread-1
public class ThreadTest04 {
public static void main(String[] args) {
//currentThread就是当前线程对象
//这个代码出现在main方法中，所以当前线程就是主线程
Thread currentThread=Thread.currentThread();
System.out.println(currentThread.getName());
//创建线程对象
MyThread2 t=new MyThread2();
//设置线程对象的名字
t.setName("tttt");
//获取线程的名字
String tName=t.getName();
System.out.println(tName); //默认名为Thread-0
MyThread2 t2=new MyThread2();
System.out.println(t2.getName()); //默认名为Thread-1
//启动线程
t.start();
}
}
class MyThread2 extends Thread{
@Override
public void run() {
//current就是当前线程对象，当前线程是谁呢
//当t1线程执行run方法，当前线程就是t1
//当t2线程执行run方法，当前线程就是t2
Thread currentThread=Thread.currentThread();
System.out.println("分支线程"+currentThread.getName());
for(int i=0;i<100;i++){
System.out.println("分支线程"+i);
}
}
}
3.线程的休眠
sleep方法
static void sleep(long mills)
1.静态方法 Thread.sleep(1000)
2.参数是毫秒
3.作用：让当前线程进入休眠，进入”阻塞状态“，放弃占用的CPU时间片，让给其他线程使用
这行代码出现在A线程中，A线程就会进入休眠。
这行代码出现在B线程中，B线程就会进入休眠。
4.Thread.sleep()方法，可以做到这种效果
间隔特定的时间，去执行一段特定的代码，每隔多久执行一次。
public class ThreadTest05 {
public static void main(String[] args) {
// //让当前线程进入休眠，睡眠5秒
// //当前线程是主线程
// try {
// Thread.sleep(1000*5);
// } catch (InterruptedException e) {
// // TODO Auto-generated catch block
// e.printStackTrace();
// }
// //5秒之后执行这里的代码
// System.out.println("hello,world");
for(int i=0;i<10;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
//睡眠1秒
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
sleep方法是静态方法，它是让当前线程进入休眠。这行代码出现在哪个线程中，哪个线程就会睡眠。
sleep睡眠太久了，如果希望半道上醒来，你应该怎么办？也就说怎么叫醒一个正在睡眠的线程
注意:这个不是中断线程的执行，是终止线程的睡眠
用interrupt()方法终止t线程的睡眠（这种中断睡眠的方式依靠了java的异常机制）
终止线程的休眠
public class ThreadTest07 {
public static void main(String[] args) {
Thread t=new Thread(new MyRunnable2());
t.setName("t");
t.start();
//希望5秒后，t线程醒来(5秒之后主线程手里的活儿干完了)
try {
Thread.sleep(1000*5);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//终止t线程的睡眠（这种中断睡眠的方式依靠了java的异常机制）
t.interrupt(); //干扰，一盆冷水过去！
}
}
class MyRunnable2 implements Runnable{
//重点：run()当中的异常不能throw,只能trycatch
//因为run()方法在父类中没有抛出任何异常，子类不能比父类抛出更多的异常
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->begin");
try {
//睡眠1小时
Thread.sleep(1000*60*60);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
//e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->end");
}
}
中间间隔很短的时间
强行终止一个线程，
stop()方法这种方式存在很大的缺点：容易丢失数据，因为这种方式是直接将线程杀死了，
线程原有保存的数据会丢失，不建议使用
终止线程的执行
public class ThreadTest08 {
public static void main(String[] args) {
Thread t=new Thread(new MyRunnable3());
t.setName("t");
t.start();
//模拟5秒
try {
Thread.sleep(1000*5);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//5秒之后强行终止t线程
t.stop();//已过时，不建议使用。
}
}
class MyRunnable3 implements Runnable{
public void run() {
for(int i=0;i<10;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
合理的终止一个线程的执行
怎么合理的终止一个线程的执行，这种方式是很常用的
public class ThreadTest09 {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable4 r=new MyRunnable4();
Thread t=new Thread(r);
t.setName("t");
t.start();
//模拟5秒
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//5秒之后强行终止t线程
r.run=false;
}
}
class MyRunnable4 implements Runnable{
public boolean run=true;
public void run() {
//打一个bool标记
for(int i=0;i<10;i++){
if(run){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->"+i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}else{
//return就结束了，你在结束之前还有什么没保存的，在这里保存就行了。
//终止当前线程的执行
return ;
}
}
}
}
4.线程调度
线程调度概述
关于线程的调度
1.1、常见的线程调度模型有哪些？
抢占式调度模型：
那个线程的优先级比较高，抢到的CPU时间片的概率就高一些/多一些。
java采用的就是抢占式调度模型。
均分式调度模型：
平均分配CPU时间片。每个线程占有的CPU时间片时间长度一样。
平均分配，一切平等。
有一些编程语言，线程调度模型采用的是这种方式。
1.2、java中提供了哪些方法是和线程调度有关系的呢？
实例方法：
void setPriority(int newPriority) 设置线程的优先级
int getPriority() 获取线程优先级
最低优先级1
默认优先级是5
最高优先级10
优先级比较高的获取CPU时间片可能会多一些。（但也不完全是，大概率是多的。）
静态方法：
static void yield() 让位方法
暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
yield()方法不是阻塞方法。让当前线程让位，让给其它线程使用。
yield()方法的执行会让当前线程从“运行状态”回到“就绪状态”。
注意：在回到就绪之后，有可能还会再次抢到。
void join()合并线程
class MyThread1 extends Thread {
public void doSome(){
MyThread2 t = new MyThread2();
t.join(); // 当前线程进入阻塞，t线程执行，直到t线程结束。当前线程才可以继续。
}
}
class MyThread2 extends Thread{
}
线程优先级
public class ThreadTest10 {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("最高优先级"+Thread.MAX_PRIORITY);
System.out.println("最低优先级"+Thread.MIN_PRIORITY);
System.out.println("默认优先级"+Thread.NORM_PRIORITY);
//获取当前线程对象，获取当前线程的优先级
Thread currentThread = Thread.currentThread();
System.out.println(currentThread.getName()+"线程的默认优先级是:"+currentThread.getPriority());
Thread t=new Thread(new MyRunnable5());
t.setName("t");
t.setPriority(8);
t.start();
//优先级较高的，只是抢到的CPU时间片相对多一些
//大概率方向更偏向于优先级较高的
for(int i=0;i<1000;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->"+i);
}
}
}
class MyRunnable5 implements Runnable{
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程的默认优先级是:"+Thread.currentThread().getPriority());
for(int i=0;i<1000;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->"+i);
}
}
}
处于运行状态的时间多一些
线程让位
让位：当前运行的线程暂停，会到就绪状态，让给其他线程
静态方法：Thread.yield()
public class ThreadTest11 {
public static void main(String[] args) {
Thread t=new Thread(new MyRunnable6());
t.setName("t");
t.start();
for(int i=0;i<1000;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->"+i);
}
}
}
class MyRunnable6 implements Runnable{
public void run() {
//假设每100个让位一次
for(int i=0;i<1000;i++){
if(i%100==0){
Thread.yield();//当前线程暂停一下，让给主线程
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->"+i);
}
}
}
线程合并
public class ThreadTest12 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("main begin");
Thread t=new Thread(new MyRunnable7());
t.setName("t");
t.start();
//合并线程
try {
t.join();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} //t合并到当前线程中，当前线程受阻塞。t线程执行直到结束。
System.out.println("main over");
}
}
class MyRunnable7 implements Runnable{
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<1000;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->"+i);
}
}
}
