线程 同步

创建线程类

　　java使用java.lang.Thread类代表线程,所有的线程对象都必须是Therad类或者Thread类的子类的实例.每个线程的作用是完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流,java使用线程执行体来代表这段程序流.

java中通过继承Thread类来创建并启动多线程,步骤如下:

1. 创建一个Thread类的子类
2. 在Thread类的子类当中重写Thread类的run方法,设置线程任务(开启线程需要你做什么事情?)
3. 创建Thread类的子类对象
4. 调用Thread类中的方法start方法,开启新线程,执行run方法

voidstart()使该线程开始执行;Java虚拟机调用该线程的run方法.

结果是两个线程并发地运行;当前线程(从调用返回给start方法) 和另一个线程(执行其run方法).

多次启动一个线程是非法的.特别是当线程已经执行后,不能再重新启动.

多线程的原理

程序启动运行main时候,java虚拟机启动一个进程,主线程main在main调用的时候被创建.随着调用oneThread对象的start方法,另外一个新的线程也启动了,这样,整个引用就在多线程环境下运行着.

多个线程执行时,在栈内存当中,其实每一个线程都有一片属于自己的栈内存空间,进行方法压栈和弹栈.

当执行线程的任务结束了,线程自动在栈内存当中释放了.当所有的执行线程都结束了,那么进程也就结束了.

Thread类

API帮助文档中定义了有关线程的一些方法,具体如下:

构造方法:

• public Thread(: 分配一个新的线程对象)
• public Thread(String name): 分配一个指定名字的星的线程对象
• publid Thread(Runnable target): 分派一个带有指定目标的新的线程对象并且带有指定名字

常用方法

• public String getName()：获取当前线程的名称

• public void start()：让此线程开始执行，java虚拟机会调用此线程的run方法

• public void run()：此线程要执行的任务在此方法内定义。

• public static void sleep(long millis)：使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停(临时性暂停线程的执行)

• public static Thread currentThread()：获取当前正在执行的线程对象的引用。

创建线程方式二

1. 定义Runnable接口的实现类,并且重写该接口的run方法,该run方法的方法体同样是该线程的线程执行体.
2. 创建Runnable接口实现类的实例,并以此实例作为Thread类的target来创建Thread类的对象,该Thread类的对象才是真正的线程对象.
3. 调用线程对象的start()方法来启动新线程.

通过实现Runnable接口,使得该类有了多线程类的特征,run方法是多线程程序的一个执行目标,所有的多线程代码都写在run()方法中,Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类

在启动的多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构建线程对象,然后调用Thread类对象的start方法来运行多线程程序.

Thread类和Runnable接口的区别

如果一个类继承了Thread类,则不适合资源的共享.但是如果实现了Runnable接口的话,则很容易实现资源共享.

实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势:

1. 适合多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源
2. 可以避免java中单继承的局限性
3. 增加了程序的健壮性,实现解耦操作,代码可以被多个线程共享,代码和线程可以实现分离.
4. 线程池只能放入实现Runnable或者Callable或者Callable类的线程,不能直接放入继承Thread的类.

备注:在java中,每次程序运行至少启动两个线程,一个是main线程,一个垃圾收集线程.因为每当使用java命令去执行一个类的时候,实际上都会启动一个JVM,每一个JVM其实都是在操作系统中启动了一个进程.

匿名内部类方式实现多线程程序的创建

使用线程的匿名内部类方式,可以很方便的实现每个线程执行不同的线程任务操作.

使用内部类方式实现Runnable接口的run方法.

public static void main(String[] args) {
        // 创建线程对象
        //new Thread().start();
        new Thread() {
            // 重写run方法
            @Override
            public void run() {
                // 循环20次，打印循环的次数
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
                }
            }
        }.start();
        // 线程的接口Runnable
        Runnable run = new Runnable() {
            // 重写run方法
            @Override
            public void run() {
                // 循环20次，打印循环的次数
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
                }
            }
        };
        new Thread(run).start();
        // 简化接口的方式
        new Thread(new Runnable() {
            // 重写run方法
            @Override
            public void run() {
                // 循环20次，打印循环的次数
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
                }
            }
        }).start();

线程安全

如果有多个线程在同时运行,而这些线程可能同时在运行这段代码.程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的值是一样的,就是线程是安全的.

备注：线程安全问题一般都是由全局变量或者静态变量引起的，若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写的操作，这样的话，这个全局变量就是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般就需要考虑线程的同步，否则的话就很可能会引发线程的安全问题。

线程的同步

当我们使用多线程访问同一资源的时候，且这多个线程中对资源有的写的操作，就容器出现线程安全问题。

要解决多线程并发访问一个资源的安全问题，java中提供了同步机制(synchronized)来解决。

窗口1线程进入操作的时候，窗口2和窗口3线程只能在外面等着，当窗口1线程操作结束，窗口1和窗口2和窗口3才有机会进入代码中去执行。也就是说某个线程修改共享资源的时候，其他线程不
能修改共享资源，等待修改完毕同步后，才能去抢夺cpu的使用资源，完成对应的操作，保证了数据的同步性。解决了线程不安全的问题。

有三种方式实现同步机制：

1. 同步代码块

2. 同步方法

3. 锁机制

同步代码块

• 同步代码块：synchronized关键字可以用于方法中的某个代码块中，表示只对这个代码块的资源实行互斥访问。

格式：

synchronized(同步锁) {
    // 需要同步操作的代码。
}

同步锁

同步锁是一个对象，是一个抽象的概念，可以想象成在对象上标记了一个锁。

    1. 锁对象可以是任意类型的。Object

2. 多个线程对象，要使用同一把锁。

注意：在任何时候，最多允许一个线程拥有同步锁，谁拿到同步锁谁就拥有资格进入代码块中，其他线程只能在外面等待着。(Blocked阻塞状态)