1 了解线程

1.1 什么是进程？

程序是静止的，运行中的程序就是进程。 进程的三个特征： 1. 动态性 ： 进程是运行中的程序，要动态的占用内存，CPU和网络等资源。 2. 独立性 ： 进程与进程之间是相互独立的，彼此有自己的独立内存区域。 3. 并发性 ： 假如CPU是单核，同一个时刻其实内存中只有一个进程在被执行。 CPU会分时轮询切换依次为每个进程服务，因为切换的速度非常 快，给我们的感觉这些进程在同时执行，这就是并发性。 并行:同一个时刻同时有多个在执行。

1.2 什么是线程？

线程是属于进程的。一个进程可以包含多个线程，这就是多线程。 线程是进程中的一个独立执行单元。 线程创建开销相对于进程来说比较小。 线程也支持“并发性”：线程可以参与竞争CPU执行自己！

1.3 线程的作用：

可以提高程序的效率，线程也支持并发性，可以有更多机会得到CPU。 多线程可以解决很多业务模型。 大型高并发技术的核心技术。 设计到多线程的开发可能都比较难理解。

2 线程的创建方式

拓展：线程的注意事项。 1.线程的启动必须调用start()方法。否则当成普通类处理。 – 如果线程直接调用run()方法，相当于变成了普通类的执行，此时将只有主线程在执行他们！ – start()方法底层其实是给CPU注册当前线程，并且触发run()方法执行 2.建议线程先创建子线程，主线程的任务放在之后。否则主线程永远是先执行完！

2.1 线程创建方式一继承 Thread 类

public class ThreadDemo { // 启动这个类，这个类就是进程，它自带一个主线程， // 是main方法，main就是一个主线程的执行！！ public static void main(String[] args) { // 3.创建子线程对象 Thread t = new MyThread(); // 4.启动线程，必须用start() // 不能直接调用run()方法:如果直接调用run()方法当成普通类处理！ // t.run(); t.start(); // 线程对象注册给CPU ,参与并发执行！最终还是调用run()执行任务！！ for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ) { System.out.println("main线程输出："+i); } } } // 1.定义一个线程类继承Thread class MyThread extends Thread{ // 2.重写run()方法 @Override public void run() { for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ) { System.out.println("子线程输出："+i); } } }

线程的常用API

/** 目标：线程的常用API. Thread类的API: 1.public void setName(String name):给当前线程取名字。 2.public void getName():获取当前线程的名字。 -- 线程存在默认名称，子线程的默认名称是：Thread-索引。 -- 主线程的默认名称就是：main 3.public static Thread currentThread() -- 获取当前线程对象，这个代码在哪个线程中，就得到哪个线程对象。 */ public class ThreadDemo { // 启动后的ThreadDemo当成一个进程。 // main方法是由主线程执行的，理解成main方法就是一个主线程 public static void main(String[] args) { /** // 创建一个线程对象 Thread t1 = new MyThread(); t1.setName("1号线程"); t1.start(); //System.out.println("t1线程："+t1.getName()); Thread t2 = new MyThread(); t2.setName("2号线程"); t2.start(); //System.out.println("t2线程："+t2.getName()); // 获取当前线程对象。 // 这个代码是哪个线程执行就会得到哪个线程对象。 Thread m = Thread.currentThread(); m.setName("最牛逼的线程"); //System.out.println("主线程："+m.getName()); for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(m.getName()+"===>"+i); } */ Thread thread = new MyThread(); thread.start(); Thread main = Thread.currentThread(); main.setName("main"); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(main.getName()+i); } } } /** // 1.定义一个线程类继承Thread类。 class MyThread extends Thread{ // 2.重写run()方法 @Override public void run() { // 线程的执行方法。 for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } } } */ class MyThread extends Thread{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getId()); System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } } } public static void main(String[] args) { for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ) { System.out.println("输出："+i); if(i == 5){ try { // 让当前所在线程进入休眠状态，时间到继续抢占CPU执行自己！！ // 项目经理让我加上这行代码，如果用户交钱了，我就去掉！ Thread.sleep(6000); // 6s } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } } /** 目标：通过Thread类的有参数构造器为当前线程对象取名字。 -- public Thread() -- public Thread(String name):创建线程对象并取名字。 */ public class ThreadDemo03 { // 启动后的ThreadDemo当成一个进程。 // main方法是由主线程执行的，理解成main方法就是一个主线程 public static void main(String[] args) { // 创建一个线程对象 Thread t1 = new MyThread01("1号线程"); t1.start(); Thread t2 = new MyThread01("2号线程"); t2.start(); // 获取当前线程对象。 // 这个代码是哪个线程执行就会得到哪个线程对象。 Thread m = Thread.currentThread(); m.setName("最牛逼的线程"); for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(m.getName()+"===>"+i); } } } // 1.定义一个线程类继承Thread类。 class MyThread01 extends Thread{ public MyThread01(String name){ // public Thread(String name):创建线程对象并取名字。 // 调用父类的有参数构造器为当前线程对象取名！ super(name); } // 2.重写run()方法 @Override public void run() { // 线程的执行方法。 for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } } }

3.2 线程的创建方式二实现Runnable接口

/** 多线程是很有用的，我们在进程中创建线程的方式有三种: （1）直接定义一个类继承线程类Thread，重写run()方法，创建线程对象 调用线程对象的start()方法启动线程。 （2）定义一个线程任务类实现Runnable接口，重写run()方法，创建线程任务对象，把 线程任务对象包装成线程对象， 调用线程对象的start()方法启动线程。 （3）实现Callable接口（拓展）。 b.实现Runnable接口的方式。 -- 1.创建一个线程任务类实现Runnable接口。 -- 2.重写run()方法 -- 3.创建一个线程任务对象。 -- 4.把线程任务对象包装成线程对象 -- 5.调用线程对象的start()方法启动线程。 Thread的构造器： -- public Thread(){} -- public Thread(String name){} -- public Thread(Runnable target){} -- public Thread(Runnable target,String name){} 实现Runnable接口创建线程的优缺点： 缺点：代码复杂一点。 -- 不能直接得到线程执行的结果！ 优点： -- 线程任务类只是实现了Runnable接口，可以继续继承其他类， 而且可以继续实现其他接口（避免了单继承的局限性） -- 同一个线程任务对象可以被包装成多个线程对象 -- 适合多个多个线程去共享同一个资源（后面内容） -- 实现解耦操作，线程任务代码可以被多个线程共享，线程任务代码和线程独立。 -- 线程池可以放入实现Runable或Callable线程任务对象。(后面了解) 注意：其实Thread类本身也是实现了Runnable接口的。 */ public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { /** // 3.创建一个线程任务对象。 Runnable target = new MyRunnable(); // 4.把任务对象包装成一个线程对象。 // public Thread(Runnable target){} // public Thread(Runnable target，String name){} //Thread t = new Thread(target); Thread t = new Thread(target,"1号线程"); // 5.调用线程对象的start方法启动线程 t.start(); Thread t1 = new Thread(target,"2号线程"); // 6.调用线程对象的start方法启动线程 t1.start(); for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } */ Runnable target = new MyRunnable(); Thread thread = new Thread(target, "1号线程"); thread.start(); Thread thread2 = new Thread(target, "1号线程"); thread2.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "===>" + i); } } } /** // 1.创建一个线程任务类实现Runnable接口 class MyRunnable implements Runnable{ // 2.重写run()方法 @Override public void run() { // 线程的执行方法。 for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } } } */ class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "===>" + i); } } }

简化写法

public class ThreadDemo02 { public static void main(String[] args) { /** // 创建一个线程任务对象。 Runnable target = new Runnable() { @Override public void run() { for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } } }; Thread t = new Thread(target); t.start(); // 上面的简化写法！ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } } }).start(); for(int i = 0 ; i < 10 ; i++ ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } */ // 常见一个线程任务对象 Runnable target = new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } } }; Thread thread = new Thread(target); // 上面的简化方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } } }).start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } } }

3.3 线程的创建方式三实现Callable接口

/** 多线程是很有用的，我们在进程中创建线程的方式有三种: （1）直接定义一个类继承线程类Thread，重写run()方法，创建线程对象 调用线程对象的start()方法启动线程。 （2）定义一个线程任务类实现Runnable接口，重写run()方法，创建线程任务对象，把 线程任务对象包装成线程对象， 调用线程对象的start()方法启动线程。 （3）实现Callable接口。 c.线程的创建方式三: 实现Callable接口。 -- 1,定义一个线程任务类实现Callable接口 ， 申明线程执行的结果类型。 -- 2,重写线程任务类的call方法，这个方法可以直接返回执行的结果。 -- 3,创建一个Callable的线程任务对象。 -- 4,把Callable的线程任务对象包装成一个未来任务对象。 -- 5.把未来任务对象包装成线程对象。 -- 6.调用线程的start()方法启动线程 优缺点： 优点：全是优点。 -- 线程任务类只是实现了Callable接口，可以继续继承其他类， 而且可以继续实现其他接口（避免了单继承的局限性） -- 同一个线程任务对象可以被包装成多个线程对象 -- 适合多个多个线程去共享同一个资源（后面内容） -- 实现解耦操作，线程任务代码可以被多个线程共享，线程任务代码和线程独立。 -- 线程池可以放入实现Runable或Callable线程任务对象。(后面了解) -- 能直接得到线程执行的结果！ 缺点：编码复杂。 */ public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { /** // 3.创建一个Callable的任务对象。 Callable call = new MyCallable(10); // 4.把Callable的任务对象包装成一个未来任务对象。 // -- public FutureTask(Callable<V> callable) // -- 未来任务对象的作用？ // 1.未来任务对象本身就是一个Runnable的对象！ // 2.未来任务对象可以在线程执行完毕之后得到线程执行的结果 FutureTask<String> task = new FutureTask(call); // 5.把未来任务对象包装成一个线程对象 Thread t = new Thread(task); // 6.启动线程对象 t.start(); for(int i = 1 ; i <= 10 ; i++ ) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } // 7.得到线程执行的结果:通过get方法去取线程执行的结果值，以及异常结果！ try { String rs = task.get(); System.out.println(rs); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } */ Callable call = new MyCallable(10); FutureTask<String> task = new FutureTask<>(call); Thread thread = new Thread(task); thread.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } try { System.out.println(task.get()); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } } /** // 1.创建一个线程任务对象实现Callable接口，申明线程执行的结果的类型。 class MyCallable implements Callable<String>{ private int n; public MyCallable(int n){ this.n = n ; } // 2.重写call方法 @Override public String call() throws Exception { // 需求：计算出1-n的和返回！ int sum = 0 ; for(int i = 1 ; i <= n ; i++ ) { sum +=i ; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>"+i); } return Thread.currentThread().getName()+"执行的结果："+sum; } } */ class MyCallable implements Callable<String>{ private int n; public MyCallable(int n){ this.n = n; } //重写call方法 @Override public String call() throws Exception { int sum = 0; for (int i = 0; i < 10; i++) { sum += i; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "===>" + i); } return Thread.currentThread().getName() + "执行结果：" + sum; } }

4 线程安全问题

线程同步的方式有三种： （1）同步代码块。 （2）同步方法。 （3）lock显示锁。

对操作同意共享资源问题可能会出现线程安全问题，可以使用 线程同步 synchronized 来解决。具体使用方法不详细说明c.lock显示锁。 java.util.concurrent.locks.Lock机制提供了比 synchronized代码块和synchronized方法更广泛的锁定操作, 同步代码块/同步方法具有的功能Lock都有,除此之外更强大 Lock锁也称同步锁，加锁与释放锁方法化了，如下： - public void lock():加同步锁。 - public void unlock():释放同步锁。(记得使用try catch finally 把unlock放在finally代码块上防止出现异常一直未释放锁)