线程的学习:
多线程基本概念_ 程序_ 进程_ 线程
程序:Program,是一个指令的集合。
进程:Process,(正在执行中的程序)是一个静态的概念,进程是程序的一次静态态执行过程, 占用特定的地址空间.
每个进程都是独立的,由 3 部分组成 cpu,data,code
缺点:内存的浪费,cpu 的负担
线程:是进程中一个“单一的连续控制流程” 执行路径,线程又被称为轻量级进程。
进程与线程的关系:
一个进程可拥有多个并行的(concurrent)线程
一个进程中的线程共享相同的内存单元/内存地址空间?可以访问相同的变量和对象,而且它们从同一堆中分配对象?通信、数据交换、同步操作,由于线程间的通信是在同一地址空间上进行的,所以不需要额外的通信机制,这就使得通信更简便而且信息传递的速度也更快。
进程与线程之间的区别:
多线程的实现:
1.通过继承 Thread类实现多线程。
步骤:(1)继承 Thread 类
(2)重写 run()方法
(3)通过 start()方法启动线程
缺点:Java 中的类是单继承的,一旦继承了 Thread 类,就不允许再去继承其它的类.
2..通过实现接口 Runnable实现多继承
步骤:(1)编写类实现 Runnable 接口
(2)实现 run()方法
(3)通过 Thread 类的 start()方法启动线程
静态代理模式
Thread 代理角色
MyRunnable 真实角色
代理角色与真实角色实现共同的接口 Runnable 接口
线程状态_ 线程的生命周期:
新生状态
用 new 关键字建立一个线程后,该线程对象就处于新生状态。处于新生状态的线程有自己的内存空间,通过调用start()方法进入就绪状态。
就绪状态
处于就绪状态线程具备了运行条件,但还没分配到 CPU,处于线程就绪队列,等待系统为其分配 CPU。当系统选定一个等待执行的线程后,它就会从就绪状态进入执行状态,该动作称为“CPU 调度”。
运行状态
在运行状态的线程执行自己的 run 方法中代码,直到等待某资源而阻塞或完成任何而死亡。如果在给定的时间片内没有执行结束,就会被系统给换下来回到等待执行状态。
阻塞状态
处于运行状态的线程在某些情况下,如执行了 sleep(睡眠)方法,或等待 I/O 设备等资源,将让出 CPU 并暂时停止自己运行,进入阻塞状态。在阻塞状态的线程不能进入就绪队列。只有当引起阻塞的原因消除时,如睡眠时间已到,或等待的/O 设备空闲下来,线程便转入就绪状态,重新到就绪队列中排队等待,被系统选中后从原来停止的位置开始继续执行。
死亡状态
死亡状态是线程生命周期中的最后一个阶段。线程死亡的原因有三个,一个是正常运行的线程完成了它的全部工作;另一个是线程被强制性地终止,如通过 stop 方法来终止一个线程【不推荐使用】;三是线程抛出未捕获的异常。
图示:
获取线程基本信息的方法:
暂停线程执行sleep/yield
sleep()方法:可以让正在运行的线程进入阻塞状态,直到休眠时间满了,进入就绪状态。
2. yield()方法:可以让正在运行的线程直接进入就绪状态,让出CPU的使用权。
3.jion:使调用它的线程进入阻塞状态,待其他线程进入死亡状态在执行。
线程的优先级问题:
设置和获取线程优先级的方法:
final int getPriority()获取线程的优先级
final void setPriority(intpriority)设置线程的优先级
多线程的安全性问题:
产生原因:多线程共享资源时一个线程未执行完被抢断。
例:售票问题:代码如下:
结果:产生卖0张票结果:如下图
线程同步_ 具体实现:解决多线程抢占资源的问题。
同步实现的方式:
1.同步代码块
synchronized(obj){
// 中的 obj 称为同步监视器
}
2. 同步方法
同步方法的同步监视器为当前对象 this
public synchronized …方法名(参数列表){
}
同步监视器只能是对象,推荐使用共享资源的对象,可以当前对象 this,也可以是其它的对象
代码如下:
同步方法:
同步代码块:
测试类:
结果:
死锁_ 死锁的解决办法:
死锁产生的原因:
两个或多个线程同时持有对象锁,且要执行其他线程的对象锁时产生死锁。
如何解决死锁:
不要让两个对象同时持有对象锁,采用互斥方式来解决
死锁的避免
银行家算法:该算法需要检查申请者对资源的最大需求量,
如果系统现存的各类资源可以满足申请者的请求,就满足申
请者的请求。这样申请者就可很快完成其计算,然后释放它
占用的资源,从而保证了系统中的所有进程都能完成,所以
可避免死锁的发生。(计算资源的大小,计算出来后,永远
按照从大到小的方式来获得锁)
死锁互斥代码:
生产者消费模式的实现:
什么是生产者:生产者指的是负责生产数据的模块(这里模块可能是:方法、对象、线程、进程)。
什么是消费者:消费者指的是负责处理数据的模块(这里模块可能是:方法、对象、线程、进程)。
什么是缓冲区:消费者不能直接使用生产者的数据,它们之间有个“缓冲区”。生产者将生产好的数据放入“缓冲区”,消费者从“缓冲区”拿要处理的数据。
缓冲区是实现并发的核心,缓冲区的设置有3个好处:
实现线程的并发协作:有了缓冲区以后,生产者线程只需要往缓冲区里面放置数据,而不需要管消费者消费的情况;同样,消费者只需要从缓冲区拿数据处理即可,也不需要管生产者生产的情况。 这样,就从逻辑上实现了“生产者线程”和“消费者线程”的分离。
解耦了生产者和消费者:生产者不需要和消费者直接打交道。
解决忙闲不均,提高效率:生产者生产数据慢时,缓冲区仍有数据,不影响消费者消费;消费者处理数据慢时,生产者仍然可以继续往缓冲区里面放置数据 。