多线程

指从软硬件上实现多条执行流程的技术

如12306的买票系统,多个用户同时购票时,每个用户都有一个执行流程。或者百度网盘中同时上传文件和下载文件

一,多线程的创建

方式1 继承Thread类

通过java.lang.Thread类代表线程
首先自己创建线程类去继承Thread类,并重写run方法。使用时调用start()方法

image.png

缺点:继承Thread类,无法继承其他类不利于扩展

方式2 实现Runnable接口

定义一个类来实现Runnable接口,重写run方法，使用时调用start()方法

runnable
线程任务类只是实现接口,这样的写法他可以继续继承类和实现接口,扩展性好
缺点多一层对象包装,线程执行结果不可以直接返回

方式1和方式2他们重写run方法是无返回值的,不适合返回线程结果的业务场景,只能执行功能。

方式3 jdk5.0新增 实现Callable接口

解决得到线程执行结果返回

• 1 得到任务对象
  • 定义类实现Callable接口，重写call方法，封装要做的事情
  • 用FutrueTask把Callable对象封装成线程任务对象
• 2 把线程任务对象交给Thread处理
• 3 调用Thread的start方法启用线程

• 4 线程调用完毕后，启用FutrueTask的get方法获取任务执行结果

  
  callable

二，线程的常用方法

• Thread.currentThread() 那个线程执行他,就调用那个线程名字
• setName() 设置线程名字
• getName()获取线程名字
• Thread.sleep()当前线程休息多长时间后执行

三，线程安全

多个线程同时操作同一个共享资源的时候出现的业务安全问题,称线程安全
如,银行卡你和你女朋友同时去取钱
出现原因:
1 存在多线程并发
2 同时访问共享资源
3 修改共享资源

线程同步可以解决这种安全问题

让多个线程实现先后顺序依次访问共享资源。

• 加锁
  把共享资源进行上锁，每次只能一个线程进入访问完毕以后解锁，其他线程才能进来

• 方式1 同步代码块
  把出现线程安全的核心代码块上锁
  synchronized（锁对象）{
  //核心代码块
  }
  //锁对象建议使用共享资源作为锁对象
  //对于实例方法可以使用this
  //对于静态方法建议使用类名.class作为锁对象

• 方式2 同步方法
  将出现线程安全的核心方法上锁
  修饰符synchronized 返回值类型 方法名（形参）{
  //操作共享资源的代码
  }

• 方式3 Lock锁
  private final Lock lock = new ReentrantLock();//final修饰不可替换
  lock.lock()//上锁
  lock.unlock()//解锁
  最好使用try{}finally{}来使用 ,如出现异常也可以解锁

四,线程池

线程池就是一个可以复用线程的技术
不使用线程池的问题

用户每发送一个请求,后台就创建一个线程来处理,下次来了新任务还要继续创建新线程,而创建多的线程会影响性能

如有1万个人来使用这个功能,我们不可能创建1万个线程来解决

4.1 实现线程池

线程池接口ExecutorService,需要用ThreadPoolExecutor实现类来实现

参数说明
临时线程什么时候创建?
当新任务提交时发现核心线程都在忙,任务队列也满了,并且还可以临时创建临时线程,即创建

4.2 线程池处理Runnable任务

处理Runnable

       //关闭线程池
        es.shutdownNow();//立即关闭,会丢失未执行的任务
        es.shutdown();//等待任务执行完毕后执行

4.2 线程池处理Callable任务

callable

4.3 Executor工具类实现线程池

image.png

五,定时器

是一种控制任务延时调用,周期调用

方式 1 Timer定时器

缺点:

• 1 Timer定时器是单线程,处理多个任务按照顺序执行,存在延时与定时器的时间有出入
• 2 如果某个任务异常会使线程死掉,后续的任务处理不了

 //1 创建timer定时器
        Timer timer = new Timer();
        //2 调用方法,处理定时任务
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行一次");
            }
        },3000,2000);//等3秒开始跑,每2秒执行一次
    }

方式2 ScheduledExecutorService定时器

基于线程池
多线程处理多任务,如某一任务有问题不会影响其他任务

 //创建ScheduledExecutorService线程池,做定时器
        ScheduledExecutorService ses = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        //开始定时任务
        ses.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"第一个任务");
            }
        },0,1000, TimeUnit.SECONDS);//每隔1秒跑一次
    }

并发并行

正在运行的软件就是一个独立的进程,线程属于进程,多个线程并发与并行是同时进行的。

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并发 (同一时间段,抢占cpu执行自己)

• cpu同时处理线程的数量是有限的
• cpu会轮询为系统每个线程服务,切换速度很快,让我们感觉是同时执行的,这就是并发
  在同一时刻,同时有多个线程被cpu处理并执行
  并行(cpu会轮询的执行线程)

线程的生命周期

java线程状态有六种,定义在Thread类的内部枚举类

public class Thread{
    public enum State{
          NEW,//新建
          RUNNABLE.//可运行
          BLOCKED,//上锁
          WAITING,//无线等待
          TIME_WAITING,//计时等待
          TERMINATED;//被终止

          }
}