多线程学习

多线程的实现方案一：继承Thread类

1、为什么不直接调用了run方法，而是调用start启动线程。

直接调用run方法会当成普通方法执行，此时相当于还是单线程执行。

多线程的实现方案二：实现Runnable接口

定义一个线程任务类MyRunnable实现Runnable接口，重写run（）方法
创建MyRunnable任务对象
把MyRunnable任务对象交给Thread处理。
调用线程对象的start()方法启动线程

优点：

线程任务类只是实现接口，可以继续继承类和实现接口，扩展性强。

缺点：

编程多一层对象包装，如果线程有执行结果是不可以直接返回的。

多线程的实现方案三：Callable和FutureTask

前2种线程创建方式都存在一个问题：

他们重写的run方法均不能直接返回结果。
不适合需要返回线程执行结果的业务场景。

使用方法：

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FutureTask把Callable对象封装成线程任务对象。
把线程任务对象交给Thread处理。
调用Thread的start方法启动线程，执行任务、线程执行完毕后、通过FutureTask的get方法去获取任务执行的结果。

方式三优缺点：

·优点：

线程任务类只是实现接口，可以继续继承类和实现接口，扩展性强。

可以在线程执行完毕后去获取线程执行的结果。
缺点：

编码复杂一点。

Thread常用的构造器

解决线程安全的方法

方式一：同步代码块

作用：把出现线程安全问题的核心代码给上锁。
原理：每次只能一个线程进入，执行完毕后自动解锁，其他线程才可以进来执行。

synchronized(同步锁对象){

操作共享资源的核心代码(核心代码)

}

锁对象要求

锁对象只要对于当前同时执行的线程来说是同一个对象即可。

规范上：建议使用共享资源作为锁对象

锁对象不可以使用任意唯一的对象，这样会影响到其他无关线程的执行

对实例方法可以用调用该锁地址（this）作为锁对象

对于静态方法建议使用字节码（类名.class）对象作为锁对象。
同步代码块是如何实现线程安全的？

对出现问题的核心代码使用synchronized进行加锁

每次只能一个线程占锁进入访问

方式二：同步方法

同步方法

作用：把出现线程安全问题的核心方法给上锁。
原理：每次只能一个线程进入，执行完毕以后自动解锁，其他线程才可以进来执行。

同步方法底层原理

同步方法其实底层也是有隐式锁对象的，只是锁的范围是整个方法代码。
如果方法是实例方法：同步方法默认用this作为的锁对象。但是代码要高度面向对象！
如果方法是静态方法：同步方法默认用类名.class作为的锁对象。

同步方法和同步代码块的差别

同步代码块锁的范围更小
同步方法锁的范围更大

方式三：Lock锁

为了更清晰的表达如何加锁和释放锁，JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock，更加灵活、方便。
Losk实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作。
Lock是接口不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来构建Lock锁对象

线程通信

什么是线程通信、如何实现？

所谓线程通信就是线程间相互发送数据，线程通信通常通过共享一个数据的方式实现。
线程间会根据共享数据的情况决定自己该怎么做，以及通知其他线程怎么做。

线程通信常见模型

生产者与消费者模型：生产者线程负责生产数据，消费者线程负责消费数据。
要求：生产者线程生产完数据后，唤醒消费者，然后等待自己；消费者消费完该数据后，唤醒生产者，然后等待自己。

Object类的等待和唤醒方法：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-c71sN0Wq-1660659468969)(https://gitee.com/mazzz777/pic-go-warehouse/raw/master/202208151711514.png)]

注意

：上述方法应该由锁对象去调取

线程池

什么是线程池？

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

如果用户每发起一个请求，后台就创建一个新线程来处理，下次新任务来了又要创建新线程，而创建新线程的开销是很大的，这样会严重影响系统的性能。

例如

淘宝系统，有100W人同时来访问，如果不使用线程池就意味着要创建100W个线程，这个并不可能，并且极大的浪费了系统的资源。

谁代表线程池？

JDK5.0起提供了代表线程池的接口：ExecutorService

如何得到线程池对象

方式一

（更通用）：使用ExecutorService的实现类ThreadPoolExecutor自创建一个线程池对象

ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 6,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(5),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

方式二：使用Executors（线程池的工具类）调用方法返回不同特点的线程池对象

临时线程什么时候创建啊？

新任务提交时发现核心线程都在忙，任务队列也满了，并且还可以创建临时线程，此时才会创建临时线程。

什么时候会开始拒绝任务？

核心线程和临时线程都在忙，任务队列也满了，新的任务过来的时候才会开始任务拒绝。

ExecutorService常用方法

新任务拒绝策略

ExecutorService方法

一般核心线程回去处理自己的任务和等待队列中的任务，如果核心线程正在忙，并且等待队列已满，就会触发创建临时线程来参与工作。如果当创建临时线程达到上限之后，依然在提供任务，就会触发任务拒绝，并且抛出异常。

Exccutors创建线程池对象（动态线程池）

常用方法

使用固定线程池的方法：

Executors.newFixedThreadPool(n) n为固定线程数量

使用Executors可能存在的风险

第一个：任务队列没有限制，可能存在内存溢出的风险
第二个：同样没有任务队列限制，可能存在内存溢出的风险
第三个：任务没有限制，创造线程也没有限制，内存溢出
第四个：限制了核心线程数量，但是没有限制临时线程的数量，总成内存溢出

定时器

定时器是一种控制任务延时调用，或者周期调用的技术。
作用：闹钟、定时邮件发送。

定时器的实现方式

方式一：Timer
方式二：ScheduledExecutorService

Timer定时器

Timer定时器的特点和存在的问题

1、Timer是

单线程

，处理多个任务按照顺序执行，存在延时与设置定时器的时间出入。

2、可能因为其中的某个任务的异常使Timer线程死掉，从而影响后续任务执行。

ScheduledExecutorService定时器

ScheduledExecutorService是jdk1.5中引入了并发包，目的是为了弥补Timer的缺陷ScheduledExecutorService内部为线程池。

ScheduledExecutorService的优点

基于线程池，某个任务的执行情况不会影响其他定时任务的执行。
如果有任务出现了问题，就会对问题线程进行拦截，不影响别的线程继续运行

并发与并行

正在运行的程序（软件）就是一个独立的进程，线程是属于进程的，多个线程其实是并发与并行同时进行的。

并发的理解：

CPU同时处理线程的数量有限。
CPU会轮询为系统的每个线程服务，由于CPU切换的速度很快，给我们的感觉这些线程在同时执行，这就是并发。

并行的理解

在同一时刻上，同时多个线程在被CPU处理并执行

简单说说并发和并行的含义

·并发：CPU分时轮询的执行线程。

·并行：同一个时刻同时在执行。

线程的生命周期

线程的状态

线程的状态：也就是线程从生到死的过程，以及中间经历的各种状态及状态转换。
理解线程的状态有利于提升并发编程的理解能力。

Java线程的状态

Java总共定义了6种状态。
6种状态都定义在Thread类的内部枚举类中。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_30578751/article/details/126375500