1.初识Java多线程

1.进程、线程、多线程的区别

进程：

进程（process），是计算机中已运行程序的实体。

线程：

线程（thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位

多线程：

多线程（multithreading），是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。ps:我们所说的多线程一般指的是单进程内的多线程。

线程与进程的关系

2.使用Java中的线程

Java中实现多线程编程有两种方式：

• 1.继承java.lang.Thread类
• 2.实现java.lang.Runnable接口

两种工作时性质是一样的。只不过使用继承的方式，最大的局限性就是不能支持多继承。

2.1自定义继承Thread类

public class CustomerThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        System.out.println("customer thread!");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CustomerThread customerThread = new CustomerThread();
        customerThread.start();
        System.out.println("main 函数");
    }
}

2.2自定义继承Runnable接口

public class CustomerRunable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("customer runable.");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CustomerRunable customerRunable = new CustomerRunable();
        Thread thread = new Thread(customerRunable);
        thread.start();
        System.out.println("main 函数");
    }
}

start()方法说明：the Java Virtual Machine calls the run method of this thread。换句话理解，就是当调用start()方法的时候，也就是告诉JVM此线程已准备完毕。等待JVM安排一个时间来调用Thread类中的run方法。

如果直接调用Thread.run()方法，那么就变成一个同步方法了，而不是一个异步处理的方式了。

Thread构造函数

因为Thread类也实现了Runable接口，所以Thread构造函数也可以传入Thread类。

3.实例变量与线程安全

自定义线程类中的实例变量针对其他线程可以共享也可以不共享

3.1不共享线程实例变量

public class MyThread extends Thread {
    private int count = 5;


    public MyThread(String name) {
        super();
        this.setName(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        while (count > 0) {
            count--;
            System.out.println("由" + this.currentThread().getName() + "计算，count=" + count);
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread a = new MyThread("a");
        MyThread b = new MyThread("b");
        MyThread c = new MyThread("c");
        a.start();
        b.start();
        c.start();
    }
}

3.2共享线程实例变量

public class MyThread extends Thread {
    private int count = 5;


    public MyThread(String name) {
        super();
        this.setName(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        count--;
        System.out.println("由" + this.currentThread().getName() + "计算，count=" + count);
    }
}

去除while的判断条件

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread();
        Thread a = new Thread(myThread, "a");
        Thread b = new Thread(myThread, "b");
        Thread c = new Thread(myThread, "c");
        Thread d = new Thread(myThread, "d");
        a.start();
        b.start();
        c.start();
        d.start();
    }
}

创建一个自定义线程实例，然后把自定义线程实例传递到Thread类中。这样a,b,c,d线程实例就能共享到myThread自定义线程实例的变量了。

3.3线程安全

如果不对资源进行访问控制，多个线程之间会出现线程竞争。为了避免出现这样的情况。可以在类上或者方法上使用synchronized关键字描述。意味给方法进行加锁。

加锁这段代码称为"互斥区"或"临界区"。

4.currentThread

currentThread可返回代码段正被哪个线程调用信息。

5.isAlive

判断当前的线程是否处于活动状态。

活动状态就是线程已经启动且尚未终止。处于正在运行或者准备开始运行的状态就是true。

6.sleep

在指定毫秒内让当前“正在执行的线程”暂停。

7.getId

取得线程的唯一标识

8.停止线程

interrupt()方法是中断线程。但是这个方法不会终止一个正在运行的线程，还需要加入一个判断才能完成线程的停止。

8.1判断线程是否停止状态

Thread类中提供了两种方法来判断线程的状态是不是停止的。

• 1.静态方法interrupted()

判断当前线程的状态。但是这个方法如果被连续调用两次。第二次返回的状态为false。(在第一次调用已清除了其中断状态后，且第二次调用检验完中断状态前，当前线程再次中断的情况除外)

/**
 * Tests whether the current thread has been interrupted.  The
 * <i>interrupted status</i> of the thread is cleared by this method.  In
 * other words, if this method were to be called twice in succession, the
 * second call would return false (unless the current thread were
 * interrupted again, after the first call had cleared its interrupted
 * status and before the second call had examined it).
 *
 * <p>A thread interruption ignored because a thread was not alive
 * at the time of the interrupt will be reflected by this method
 * returning false.
 *
 * @return  <code>true</code> if the current thread has been interrupted;
 *          <code>false</code> otherwise.
 * @see #isInterrupted()
 * @revised 6.0
 */
public static boolean interrupted() {
    return currentThread().isInterrupted(true);
}

• 2.实例方法isInterrupted()

该方法再调用完之后，并不会清除状态标志。所以无论连续调用几次结果都是一样。

public boolean isInterrupted() {
    return isInterrupted(false);
}

8.2代码演示

在实际的代码里，根据中断的状态来执行代码的停止。

public class CustomerThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (this.isInterrupted()) {
                System.out.println("已接收到停止命令！");
                break;
            }
            System.out.println(String.format("i=%s", i));
        }
        System.out.println("哈哈，我还在...");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CustomerThread thread = new CustomerThread();
        thread.start();
        Thread.sleep(20);
        thread.interrupt();
        System.out.println(thread.isInterrupted());
        System.out.println("main函数执行完毕！");

    }
}

...
i=48
已接收到停止命令！
哈哈，我还在...
true
main函数执行完毕！

但是上面的方式并不能完全退出程序。比如还会执行for语句下面的sout代码。故需在接收到中断命令后，直接抛出InterruptedException异常。或者直接return

• try-catch方式

public class CustomerThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        try{
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                if (this.isInterrupted()) {
                    System.out.println("已接收到停止命令！");
                    throw new InterruptedException();
                }
                System.out.println(String.format("i=%s", i));
            }
            System.out.println("哈哈，我还在...");
        }
        catch (InterruptedException error){
            System.out.println(error.getMessage());
            error.printStackTrace();
        }
    }
}

• return方式

@Override
public void run() {
    super.run();
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        if (this.isInterrupted()) {
            System.out.println("已接收到停止命令！");
            return;
        }
        System.out.println(String.format("i=%s", i));
    }
    System.out.println("哈哈，我还在...");
}

不过还是建议使用try-catch方式来实现线程的停止。因为catch块可以将异常向上抛出，使得线程停止的事件得以传播。

9.yield

yield()方法的作用是放弃当前的CPU资源，将它让给其他的任务去占用CPU执行时间。但放弃的时间不确定，有可能刚放弃，马上又获取CPU时间

Thread.yield();

10.线程的优先级

在操作系统中，线程可以划分优先级，优先级高的线程得到的CPU资源越多，也就是CPU优先执行优先级高的线程对象中的任务。

setPriority()方法

public final void setPriority(int newPriority) {
    ThreadGroup g;
    checkAccess();
    if (newPriority > MAX_PRIORITY || newPriority < MIN_PRIORITY) {
        throw new IllegalArgumentException();
    }
    if((g = getThreadGroup()) != null) {
        if (newPriority > g.getMaxPriority()) {
            newPriority = g.getMaxPriority();
        }
        setPriority0(priority = newPriority);
    }
}

Java中，线程的优先级分为1-10等级

Java中，线程的优先级具有继承性，比如A线程启动B线程，则B线程的优先级与A时一样的

11.守护线程

在Java线程中有两种线程，一种是用户线程，另一种是守护线程。

守护线程是一种特殊的线程，它的特性是陪伴。当进程中不存在用户线程，那么守护线程也会自动销毁。

例如GC，是一个守护线程