多线程

day 08

多线程

并发与并行

1. 并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。

2. 并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。

3. 当系统只有一个CPU时，线程会以某种顺序执行多个线程，我们把这种情况称之为 线程调度。

线程与进程

1. 进程：

   1. 是指一个内存中运行的应用程序；

   2. 每个进程都有一个独立的内存空间，一个应用程序可以同时运行多个进程；

   3. 进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；

   4. 系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。

2. 线程：

   1. 线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。

   2. 一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。

3. 简而言之：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程中可以包含多个线程。

线程

1. java.lang.Thread 类代表线程

2. 自定义创建线程

   1. 方式一：继承Thread类

      1. 定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法。

      2. run（）方法的方法体就是线程需要完成的任务。

      3. 创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。

      4. 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

   2. 方式二：实现Runnable接口

      1. 创建一个类实现Runnable接口，并重写该类的run()方法。

      2. 创建Runnable实现类的实例，调用public Thread(Runnable target)方法，将实例作为参数target来创建Thread对象。

      3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

   3. 方式三：匿名内部类

      Runnable r =new Runnable() {
              @Override
              public void run() {
                  
              }
          }

3. 自定义线程名称

   public Thread(String name) :分配一个指定名字的新的线程对象。

4. 获取线程名称

   public String getName() :获取当前线程名称。//方式一的获取方式
   public static Thread currentThread() :返回对当前正在执行的线程对象的引用。//方式二的获取方式

线程安全

线程安全

线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。

线程同步

同步代码块

• synchronized 关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。

  synchronized(lock){
      需要同步操作的代码
  }

同步方法

• 使用synchronized修饰的方法,就叫做同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着。

  public synchronized void method(){
      可能会产生线程安全问题的代码
  }

锁机制

• java.util.concurrent.locks.Lock 机制提供了比synchronized代码块和synchronized方法更广泛的锁定操作。

• Lock锁也称同步锁，加锁与释放锁方法化了，如下：

  public void lock() :加同步锁。

  public void unlock() :释放同步锁。

• 创建Lock锁对象：Lock lock = new ReentrantLock();

• 在需要同步的代码语句前加上同步锁方法，在结束的地方释放同步锁。

线程状态

NEW(新建)、Runnable(可运行)、Blocked(锁阻塞)、Waiting(无限等待)Timed Waiting(计时等待)、Teminated(被终止)

 案例

• 银行取钱问题
  

  package ThreadDemo;
  //2.银行取钱模式
  //
  //        两个人AB通过一个账户去银行取钱，A在柜台取钱，B在ATM机取钱。
  //        假设账户总共有10000块， A每次从柜台取出100块，休息100毫秒，B每次从ATM机取出200块，休息200毫秒
  //        在每次取出钱之后，都展示一下用户取出了多少钱，银行账户还剩多少钱。
  //        如此循环往复，直到把账户中的钱取出，结束程序。
  
  public class BankTest {
      public static void main(String[] args) {
          Bank bank = new Bank();
          userA aa = new userA(bank);
          userB bb = new userB(bank);
          new Thread(aa, "用户A").start();
          new Thread(bb, "用户B").start();
      }
  }
  
  class Bank {
      private static int Money = 10000;
  
      public synchronized void A() {
          if (Money >= 100) {
              Money -= 100;
              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "用户取出了100元，银行账户还剩" + Money + "元");
              notify();
          } else {
              try {
                  wait();
              } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
      
      public synchronized void B() {
          if (Money >= 200) {
              Money -= 200;
              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "用户取出了200元，银行账户还剩" + Money + "元");
              notify();
          } else {
              try {
                  wait();
              } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
  }
  
  class userA extends Thread {
      private Bank bank;
  
      public userA(Bank bank) {
          this.bank = bank;
      }
  
      @Override
      public void run() {
          while (true) {
              try {
                  Thread.sleep(100);
              } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
              bank.A();
          }
      }
  }
  
  class userB extends Thread {
      private Bank bank;
  
      public userB(Bank bank) {
          this.bank = bank;
      }
  
      @Override
      public void run() {
          while (true) {
              try {
                  Thread.sleep(200);
              } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
              bank.B();
          }
      }
  }