多线程

多线程

1、什么是进程？什么是线程？ 进程是一个应用程序（1个进程是一个软件） 线程是一个进程中的执行场景/执行单元 一个进程可以启动多个线程。

2、对于Java程序来说，当在Dos命令窗口中输入： java HelloWorld 回车之后， 会先启动JVM，而JVM就是一个进程。 JVM再启动一个主线程mian方法， 同时再启动一个垃圾回收线程负责看护，回收垃圾。 最起码，现在的Java程序中至少有两个线程并发： 一个是垃圾回收线程，一个是执行main方法的主线程。

3、进程和线程是什么关系？ 进程可以看作是现实生活中的公司， 线程可以看作是公司当中的某个员工。

注意：
    进程A和进程B的内存独立不共享。
    线程A和线程B之间，堆内存和方法区内存共享。但是栈内存独立，一个线程一个栈。
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    假设启动10个线程，会有10个栈空间，每个栈和每个栈之间，
    互不干扰，各自执行各自的，这就是多线程并发。
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    火车站可以看作是一个进程。
    火车站中的每一个售票窗口可以看作是一个线程。
    我在窗口1购票，你在窗口2购票，你不需要等我，我也不需要等你，
    所以多线程并发可以提高效率。
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    Java中之所以有多线程机制，目的就是为了提高程序的处理效率。

4、Java语言中，实现线程的两种方式： （Java支持多线程机制。并且Java已经将多线程实现了，我们只需要继承就行了） 第一种方式：编写一个类，直接继承java.lang.Thread，重写run方法。 //定义线程类 public class MyThread extends Thread{ public void run(){ } } //创建线程对象 MyThread t = new MyThread(); //启动线程 t.start();

第二种方式：编写一个类，实现java.lang.Runnable接口，实现run方法。
    //定义一个可运行的类
    public class MyRunnable implements Runnnable{
       public void run(){
       }
     }
     //创建线程对象
     Thread t = new Thread(new MyRunnable());
     //启动线程
     t.start();
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注意：
    run()方法中的异常只能try catch，不能throws抛出，因为子类重写方法不能比父类抛出更多的异常。
    第二种方式是实现接口比较常用，因为一个类实现了接口，它还可以去继承其它的类，更灵活。

5、关于线程对象的生命周期？ 新建状态 就绪状态 运行状态 阻塞状态 死亡状态

6、线程中的方法： 1、获取当前线程对象 ---> Thread.currentThread(); （这是一个静态方法） 2、获取线程对象的名字 ---> String name = 线程对象.getName(); 3、修改线程对象的名字 ---> 线程对象.setName("线程名字"); 4、static void sleep(long millis) （1）静态方法 （2）参数是毫秒 （3）作用：让当前线程进入休眠，进入“阻塞状态”，放弃占用CPU时间片， 让给其它线程使用。 这行代码出现在A线程中，A线程就会进入休眠 这行代码出现在B线程中，B线程就会进入休眠 5、Thread.sleep()方法，可以做到这种效果： 间隔特定的时间，去执行一段代码，每隔多久执行一次。

（重点） 7、什么时候数据在多线程并发的环境下会存在问题？ 三个条件： 条件1：多线程并发 条件2：有共享数据 条件3：共享数据有修改行为

      满足以上三个条件之后，就会存在线程安全问题。

7.1、怎么解决线程安全问题？ 当多线程并发的环境下，有共享数据，并且这个数据还会被修改，此时就存在线程安全问题，解决方法： 线程排队执行。（不能并发） 用排队执行解决线程安全问题。 这种机制被称为：线程同步机制。

线程同步就是线程排队了，线程排队会牺牲一部分效率。

7.2、两个专业术语：

异步编程模型：
    线程t1和线程t2,各自执行各自的，t1不管t2，t2不管t1,
    谁也不需要等谁，这种编程模型叫做：异步编程模型。
    其实就是：多线程并发（效率高）。
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同步编程模型：
    线程t1和线程t2,在线程t1执行的时候，必须等待t2线程执行结束，
    或者说在t2线程执行的时候，必须等待t1线程执行结束，两个线程
    之间发生了等待关系，这就是同步编程模型。
    效率较低。线程排队执行。（同步就是排队）

7.3、Java中有三大变量 实例变量：在堆中。 静态变量：在方法区。 局部变量：在栈中。

以上三大变量中：
    局部变量永远都不会存在线程安全问题。
    因为局部变量不共享。（一个线程一个栈）
    局部变量在栈中。所以局部变量永远不会共享。
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实例变量在堆中，堆只有一个。
静态变量在方法区中，方法区只有一个。
堆和方法区都是多线程共享的，所以有可能存在线程安全问题。
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注意：public synchronized void withdraw(double money){}
    synchronized 可以出现在实例方法上，一定锁的是this。
    所以这种方式不灵活。
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    另外还有一个缺点：synchronized出现在实例方法上，
    表示整个方法体都需要同步，可能会无故扩大同步的
    范围，导致程序的执行效率降低，所以这种方式不常用。
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    synchronized使用在实例方法上有什么优点？
        代码写的少了，节俭了。
    如果共享的对象是this，并且需要同步的代码块就是整个方法体，
    建议使用这种方式。

7.4、如果使用局部变量的话： 建议使用：StringBuilder。 因为局部变量不存在线程安全问题。选择StringBuilder。 StringBuffer效率较低。

ArrayList是非线程安全的。
Vector是线程安全的。
HashMap HashSet是非线程安全的。
Hashtable是线程安全的。

7.5、总结： synchronized有三种写法：

 第一种：同步代码块
    灵活
    synchronized(线程共享对象){
    同步代码块；
    }
  
 第二种：在实例方法上使用synchronized
    表示共享对象一定是this
    并且同步代码块是整个方法体。
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 第三种：在静态方法上使用synchronized
    表示找类锁。
    类锁永远只有1把。
    就算创建了100个对象，那类锁也只有一把。
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对象锁：1个对象1把锁，100个对象100把锁。
类锁:100个对象，也可能只是1把类锁。

8、以后开发中应该怎么解决线程安全问题？

不建议一上来就使用synchronized，因为synchronized会让程序的执行效率降低，用户体验不好。
系统的用户吞吐量降低，用户体验差。在不得已的情况下再选择线程同步机制。
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第一种方案：尽量使用局部变量代替“实例变量和静态变量”。
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第二种方案：如果必须是实例变量，那么可以考虑创建多个对象，这样实例变量的内存就不会共享了。
（一个线程对应一个对象，100个线程对应100个对象，对象不共享，就没有数据安全问题了。）
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第三种方案：如果不能使用局部变量，对象也不能创建多个，这个时候就只能选择synchronized。线程同步机制。

9、守护线程 9.1、 Java语言中线程分为两大类： 一类是：用户线程 一类是：守护线程（后台线程） 其中具有代表性的就是：垃圾回收线程（守护线程）

      守护线程的特点：
        一般守护线程是一个死循环，所有的用户线程只要结束，
    守护线程自动结束。
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      注意：主线程main方法是一个用户线程。
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      守护线程用在什么地方呢？
        每天00:00的时候系统数据自动备份。
    这个需要使用到定时器，并且我们可以将定时器设置为守护线程。
    一直在那里看着，每到00:00的时候就备份一次。所有的用户线程
    如果结束了，守护线程自动退出，没有必要进行数据备份了。

10、定时器 Timer timer = new Timer();

11、实现线程的第三种方式：FutureTask方式，实现Callable接口。（ThreadTest08）

12、关于Object类中的wait和notify方法。（生产者和消费者模式）

第一：wait和notify方法不是线程对象的方法，是Java中任何一个Java对象都有的方法，
因为两个方法是Object类中自带的。
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第二：wait()方法作用？
    Object o = new Object();
    o.wait();
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    表示：
        让正在对象o上活动的线程进入等待状态，无期限等待，直到被唤醒为止。
        o.wait();方法的调用，会让“当前线程”进入等待状态。
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第三：notify()方法作用？
    Object o = new Object();
    o.notify();
​
    表示：
        唤醒正在对象o上等待的线程。
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        还有一个notifyAll()方法：
         这个方法是唤醒对象o上处于等待状态的所有线程。