java基礎視頻23.多線程上

1、第五小階段多線程GUI網(wǎng)絡編程反射及新特性Day23多線程(上)菜單線程的基本概念線程的創(chuàng)建和啟動線程的實現(xiàn)方式線程的安全問題同步鎖其他擴充內(nèi)容進程(process)什么是進程？Ctrl+Shift+Esc 打開windows任務管理器進程是操作系統(tǒng)動態(tài)執(zhí)行和資源分配的一個基本單元，就是程序執(zhí)行的過程，在這個過程中會占用內(nèi)存空間和CPU資源。在操作系統(tǒng)中，程序的體現(xiàn)就是進程。一個程序至少有一個進程，一個復雜的應用程序可能啟動并使用多個進程，例如谷歌Chrome瀏覽器、騰訊的QQ等采用的就是多進程架構設計。進程間相互獨立，不能互相訪問或共享資源相關性，看你CPU的核心有幾個（雙核處理器、四核處理

2、器、八核處理器）看一下自己的電腦中的進程及相關性吧線程(thread)線程是比進程更小的能獨立運行的基本單位，它是進程的一部分一個進程可以擁有多個線程，但至少要有一個線程，即主執(zhí)行線程(java的main方法)，我們之前寫的都是單線程程序。線程不能夠單獨執(zhí)行，它必須運行在處于活動狀態(tài)的進程中，它可與同屬一個進程的其他線程共享進程所擁有的全部資源生活案例：1. 火車可以擁有多節(jié)車廂，但至少要有一節(jié)車廂，火車就是進程，每個 車廂就是一個線程2. QQ可以打開多個聊天窗口，QQ就是進程，每個聊天窗口就是一個線 程多線程編程在一個程序中能讓兩個for循環(huán)同時執(zhí)行嗎？一個進程中的多個線程可以并發(fā)(同時)

3、執(zhí)行，因此用多線程編程即可解決這個問題。有必要搞多個線程嗎？有什么用？多線程編程能解決什么問題？在一些執(zhí)行時間長、需要等待的任務上（文件讀寫和網(wǎng)絡傳輸?shù)龋?，多線程就比較有用了。例如：多圖片上傳方案1：一張一張來方案2：多張同時開始（多線程編程）多線程是為了共享內(nèi)存、充分利用CPU，是為了同時完成多項任務，是為了提高資源(內(nèi)存和CPU)使用率從而提高程序的執(zhí)行效率。CPU與多線程一心無二用，一個人能同時干多件事情嗎？(邊看片兒邊寫字)那計算機是怎么實現(xiàn)的呢？真正的“同時”幾乎是不存在的，CPU在以極快的速度隨機輪流執(zhí)行程序，專業(yè)說法是程序在快速輪流搶占CPU資源。速度太快，人感覺不到。一個(程序

4、)進程中如果只有一條生產(chǎn)線，這個程序稱為單線程。一個(程序)進程中如果有多條生產(chǎn)線，這個程序稱為多線程。class Demo extends Thread /生產(chǎn)線 (線程類)public void run()for(int x=30; x50; x+) System.out.println(Thread-+x);class ThreadDemo public static void main(String args) /主線程(必須有的)Demo d1 = new Demo(); /創(chuàng)建一個生產(chǎn)線(線程)d1.start(); /啟動線程for(int x=0; x30; x+) Syste

5、m.out.println(main-+x);多執(zhí)行幾次觀察結(jié)果膠片電影用Java實現(xiàn)多線程C+這種語言傳統(tǒng)上一直是性能之王。但是，C+對多線程技術的支持非常有限。標準C+甚至沒有提到線程這個概念。要想使用C+開發(fā)多線程程序是非常困難的。Java從一開始就在語言層面上支持多線程。使用Java編寫多線程的程序是非常簡單的。因此，基本上所有的Java程序，包括J2ME、J2SE、J2EE程序都支持多線程技術。在傳統(tǒng)單核、單進程CPU上，Java多線程程序在性能上無法與C+單進程程序相比。但是，隨著多核、超線程CPU時代的到來，將成就Java性能之王的地位！Java中有兩類線程：User Threa

6、d(用戶線程)、Daemon Thread(守護線程或后臺服務線程) 。守護線程的作用是為其他線程的運行提供服務，比如說GC線程。在Java中實現(xiàn)多線程有兩種方式：方式一. 繼承Thread類方式二. 實現(xiàn)Runnable接口方式一java.lang.Thread是Java提供的線程類，我們通?？梢越柚谒鼇韺崿F(xiàn)多線程編程。實現(xiàn)步驟：自定義線程類即生產(chǎn)線(繼承Thread類)重寫Thread類中的run()方法，把希望能同時運行的代碼放在run()方法中。創(chuàng)建生產(chǎn)線，即創(chuàng)建線程類的對象并調(diào)用start()方法啟動生產(chǎn)線該類常用方法：public long getId()，獲得該線程的標識符(線

7、程 ID) ，它在創(chuàng)建該線程時生成。線程 ID 是唯一的，并終生不變。public final void setName(String name)，給線程命名，不命名的話都有默認的，格式為：Thread-0、Thread-1.public final String getName()，獲得線程的名字public void start()，使該線程開始執(zhí)行，JVM會自動調(diào)用該線程的 run() 方法。public static void sleep(long millis)，讓線程休眠(暫停)多少毫秒public static Thread currentThread()，獲得當前正在執(zhí)行的線程

8、對象的引用。(方式二會用到)多線程執(zhí)行流程每個Java程序都有一個默認的主線程。Java程序總是從主類的main方法開始執(zhí)行。當JVM加載代碼，發(fā)現(xiàn)main方法后就啟動一個線程，這個線程就稱作主線程，該線程負責執(zhí)行main方法。在main方法中再創(chuàng)建的線程就是其他線程。如果main方法中沒有創(chuàng)建其他線程，那么當main方法執(zhí)行完時JVM就會結(jié)束Java應用程序。但如果main方法中創(chuàng)建了其他線程，那么JVM就要在主線程和其他線程之間輪流切換，保證每個線程都有機會使用CPU資源，即使main方法結(jié)束(主線程結(jié)束)JVM也不會結(jié)束，要一直等到該程序所有線程全部結(jié)束才結(jié)束Java程序注意CPU的隨機

9、性，主線程不一定先執(zhí)行，“主”的意思是它是必須存在的課堂案例用方式一實現(xiàn)兩個學生同時看書(10頁/100ms)需要同時執(zhí)行的功能是什么誰是線程類(生產(chǎn)線)需要創(chuàng)建幾條生產(chǎn)線并啟動方式二java.lang.Runnable接口是Java提供的實現(xiàn)多線程編程的另一種方式，該接口只定義了一個無參的run方法。具體實現(xiàn)步驟：創(chuàng)建假線程類即假生產(chǎn)線，覆蓋Runnable接口中的run方法，把希望能同時運行的代碼放在run()方法中。創(chuàng)建生產(chǎn)線，即通過Thread類創(chuàng)建一個線程（構造方法需要一個線程類對象）。啟動生產(chǎn)線，即調(diào)用Thread類對象的start方法開啟線程。class Shengchanxia

10、n implements Runnable /創(chuàng)建線程類(不是真正的生產(chǎn)線)public void run()for(int j=0; j30; j+) System.out.println(Thread.currentThread().getName()+-+j);class Demopublic static void main(String args) /主線程Shengchanxian scx=new Shengchanxian();Thread t1=new Thread(scx); /創(chuàng)建第一個生產(chǎn)線t1.start(); /啟動Thread t2=new Thread(scx);

11、 /創(chuàng)建第二個生產(chǎn)線t2.start(); /啟動課堂案例用方式二實現(xiàn)兩個學生同時看書(10頁/100ms)需要同時執(zhí)行的功能是什么誰是線程類(不是真正的生產(chǎn)線)創(chuàng)建幾條生產(chǎn)線(Thread類)并啟動小結(jié)兩種實現(xiàn)方式的對比： 1.由于Java只支持單一繼承，所以方式一的弊端顯而易見2.但是方式一更簡單易懂，方式二有點復雜線程安全問題1線程安全問題2public class SaleWindow implements Runnable private int ticket = 10; / 車票編號，共享資源 public void run() for (int i = 1; i = 1) Sys

12、tem.out.println(Thread.currentThread().getName() + 賣編號+ ticket + 票); ticket - -; Thread.sleep(500); / 模擬賣票速度，半秒一張 public static void main(String args) SaleWindow sw = new SaleWindow();new Thread(sw).start(); / 窗口1new Thread(sw).start(); / 窗口2 多執(zhí)行幾次觀察結(jié)果模擬實現(xiàn)：除夕那天北京到鄭州的動車票只剩下10張，兩個窗口同時在賣解決線程安全問題出現(xiàn)線程安全問

13、題的主要原因是：線程之間是獨立的，多個線程之間共享的數(shù)據(jù)不同步判斷多線程程序是否存在安全隱患：1. 代碼中存在共享數(shù)據(jù)2. 多個線程可能同時操作共享數(shù)據(jù)解決線程安全問題的辦法：java中提供了一個同步機制(鎖)。即讓操作共享數(shù)據(jù)的代碼在某一時間段，只被一個線程執(zhí)行(鎖住)，在執(zhí)行過程中，其他線程不可以參與進來，這樣共享數(shù)據(jù)就能同步了。簡單來說，就是給代碼加把鎖。Java同步機制的實現(xiàn)方式：同步代碼塊同步方法(函數(shù))同步代碼塊鎖從哪兒來？Java中的每個對象都內(nèi)置了一個鎖（監(jiān)視器monitor），當某個線程執(zhí)行到同步代碼塊時就會自動得到這個對象的鎖，那么其他線程就無法執(zhí)行同步代碼塊了，一直要等到

14、之前那個線程停止(釋放鎖)。語法格式：synchronized（對象） /可以使用任意對象的鎖，包括this操作共享數(shù)據(jù)的代碼即需要同步的代碼；/使用當前售票窗口對象的鎖來鎖住賣票的代碼synchronized（this） /當前售票窗口/賣票的代碼/使用任意對象的鎖來鎖住賣票的代碼Object obj=new Object();synchronized（obj） /當前售票窗口/賣票的代碼同步方法(函數(shù))代碼塊是用于封裝代碼的，而我們之前學習的方法(函數(shù))也是可以封裝代碼的,剛才我們同步了一個代碼塊，那么能否同步一個方法(函數(shù))呢?課堂案例：賣火車票改為同步方法實現(xiàn)一個類中既可以有同步方法也

15、可以有普通方法語法格式：public synchronized void sell() /鎖是固定的this，即當前對象操作共享數(shù)據(jù)的代碼即需要同步的代碼；同步機制的優(yōu)劣同步的好處： 同步的出現(xiàn)解決了多線程的安全問題。同步的弊端：當線程相當多時，因為每個線程都會去判斷同步上的鎖，這是很耗費資源的，無形中會降低程序的運行效率。（性能和線程安全不可兼得）同步靜態(tài)方法(了解即可)靜態(tài)方法(函數(shù))也可以同步，用法和普通方法一樣，只是需要注意：靜態(tài)方法的鎖肯定不是this，為什么？靜態(tài)方法隨著類的加載而加載,這時有可能還沒有該類的對象,但是一個類加載進內(nèi)存,會先將這個類的字節(jié)碼文件封裝成對象,該對象的表示方式:類名.class，這是靜態(tài)方法的鎖。小結(jié)同步方法(函數(shù))和同步代碼塊的區(qū)別：1. 語法不同2. 同步代碼塊使用的鎖可以是任意對象3. 同步方法(函數(shù))使用的鎖是固定對象this注意細節(jié)：必須有共享資源必須使用同一把鎖只把必