目錄

創(chuàng)建線程

方法一：繼承Thread類來(lái)創(chuàng)建一個(gè)線程類

方法二：實(shí)現(xiàn)Runnable，重寫run

線程等待

獲取當(dāng)前線程引用

休眠當(dāng)前線程

線程的狀態(tài)

synchronized

synchronized的特性

1、互斥

2、刷新內(nèi)存

死鎖

死鎖的四個(gè)必要條件

避免死鎖

volatile關(guān)鍵字

wait方法

notify方法

定時(shí)器

線程池?

線程池的創(chuàng)建

往線程池里添加任務(wù)

---

創(chuàng)建線程

方法一：繼承Thread類來(lái)創(chuàng)建一個(gè)線程類

class MyThread extends Thread{
??? @Override
??? public void run() {
??????? while(true)
??????? {
??????????? System.out.println("1111");
??????? }
??? }
}

public class Main {

??? public static void main(String[] args) {

? ? ? ? //創(chuàng)建Mythread類的實(shí)例
??????? MyThread myThread=new MyThread();

? ? ? ? //調(diào)用start方法啟動(dòng)線程
??????? myThread.start();
??? }
}?

繼承Thread，使用匿名內(nèi)部類

Thread t =new Thread(){
??? @Override
??? public void run() {
??????? System.out.println("111");
??? }
};
t.start();

方法二：實(shí)現(xiàn)Runnable，重寫run

class MyRunnable implements? Runnable{
??? @Override
??? public void run() {
??????? while (true){
??????????? System.out.println("hello thread");
??????????? try {
??????????????? Thread.sleep(1000);
??????????? } catch (InterruptedException e) {
??????????????? throw new RuntimeException(e);
??????????? }
??????? }
??? }
}
public class Main {

??? public static void main(String[] args) {
??????? Runnable runnable=new MyRunnable();
??????? Thread t =new Thread(runnable);
??????? t.start();
??? }
}

使用Runnable和繼承Thread方法的區(qū)別在于：解耦合

TIPS

.start 和 .run方法的區(qū)別：

.run代碼中不會(huì)創(chuàng)建出新的線程，只有一個(gè)主線程，這個(gè)主線程里面只能依次執(zhí)行循環(huán)，執(zhí)行完一個(gè)循環(huán)再執(zhí)行另一個(gè)

我們可以使用IDEA或者jconsole來(lái)觀察進(jìn)程里多線程的情況

jconsole是jdk自帶的工具，我們?cè)趈dk的bin目錄里可以找到?

在啟動(dòng)jconsole前，確保idea程序已經(jīng)跑起來(lái)了，如下會(huì)列出當(dāng)前機(jī)器上運(yùn)行的所有java進(jìn)程

Thread-0就是我們新建的線程

?如果要更明顯的找到新線程，我們?cè)趧?chuàng)建線程的時(shí)候，給它設(shè)置一下名字

Thread t =new Thread(()->{
??? while(true){
??????? System.out.println("hello");
??? }
},"這是新線程名字");
t.start();

線程屬性

屬性	獲取方法
ID	getid()
名稱	getName()
狀態(tài)	getState()
優(yōu)先級(jí)	getPriority()
是否后臺(tái)線程	isDaemon()
是否存活	isAlive()
是否被中斷	isinterrupted()

• 這里的id是java分配的，不是系統(tǒng)api提供的
• 后臺(tái)線程不結(jié)束，不影響整個(gè)進(jìn)程結(jié)束，設(shè)置后臺(tái)線程 t.setDaemon(true)
• 前臺(tái)線程沒有執(zhí)行結(jié)束，整個(gè)進(jìn)程是一定不會(huì)結(jié)束的
• isAlive判定內(nèi)核線程是不是已經(jīng)沒了，回調(diào)方法執(zhí)行完畢，線程就沒了，但是Thread對(duì)象可能還在。

lambda表達(dá)式有一個(gè)語(yǔ)法規(guī)則，變量捕獲，是可以自動(dòng)捕獲到上層作用域中涉及到的局部變量，所謂變量捕獲，就是讓lambda表達(dá)式，把當(dāng)前作用域中的變量在lambda內(nèi)部復(fù)制了一份

只能捕獲一個(gè)final或者實(shí)際上是final的常量（變量沒有使用final，但是沒有進(jìn)行修改）

在java中并不能像C++一樣，直接中斷一個(gè)線程，只能讓線程任務(wù)做的快一點(diǎn)，依靠標(biāo)志位來(lái)決定，具體示例如下：

Thread t =new Thread(()->{
??? while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
??????? System.out.println("hello");
??? }
},"這是新線程名字");
t.start();
System.out.println("讓t線程結(jié)束");
t.interrupt();

設(shè)置標(biāo)志位的相關(guān)方法

方法	說(shuō)明
public void interrupt()	中斷對(duì)象關(guān)聯(lián)的線程，如果線程正在阻塞，則以異常方式通知，否則設(shè)置標(biāo)志位
publi static boolean interrupted()	判斷當(dāng)前線程的中斷標(biāo)志位是否設(shè)置，調(diào)用后清除標(biāo)志位
public boolean isinterrupted()	判斷對(duì)象關(guān)聯(lián)的線程的標(biāo)志位是否設(shè)置，調(diào)用后不清除標(biāo)志位

線程等待

讓一個(gè)線程等待另一個(gè)線程執(zhí)行結(jié)束，再繼續(xù)執(zhí)行，本質(zhì)就是控制線程結(jié)束的順序

join線程等待核心方法

方法	說(shuō)明
public void join()	等待線程結(jié)束
public void join(long millis)	等待線程結(jié)束，最多等millis毫秒
public void join(long millis,int nanos)	等待時(shí)間精度更高

主線程中，調(diào)用t.join() 此時(shí)就是主線程等待t線程先結(jié)束

Thread t =new Thread(()->{
??? for(int i=0;i<5;i++)
??? {
??????? System.out.println("t線程工作");
??? }
},"這是新線程名字");
t.start();
System.out.println("主線程開始等待");
t.join();
System.out.println("主線程等待結(jié)束");

一旦調(diào)用join，主線程就會(huì)發(fā)生阻塞，一直阻塞到t執(zhí)行完畢了（沒有設(shè)置等待時(shí)間的話），join才會(huì)解除阻塞，主線程才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行?

獲取當(dāng)前線程引用

方法	說(shuō)明
public static Thread currentThread()	返回當(dāng)前線程對(duì)象的引用

休眠當(dāng)前線程

方法	說(shuō)明
public static void sleep(long millis)	休眠當(dāng)前線程millis毫秒
public static void sleep(long millis,int nanos)	更高精度

線程的狀態(tài)

JAVA中有六個(gè)線程狀態(tài)：

• NEW：安排了任務(wù)，還未開始行動(dòng)
• RUNNABLE：可工作的，又可以分為正在工作中和即將開始工作（也就是就緒狀態(tài)）
• BLOCKED：排隊(duì)等待，由于鎖競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的阻塞
• WAITING：排隊(duì)等待，由wait這種不固定時(shí)間的方式產(chǎn)生的阻塞
• TIMED_WAITING：排隊(duì)等待，由于sleep這種固定時(shí)間的方式產(chǎn)生的阻塞
• TERMINATED：工作完成了，Thread對(duì)象還在，內(nèi)核中的線程已經(jīng)沒了

獲取線程狀態(tài)可以通過getState方法，如下：

System.out.println(t.getState());
t.start();
t.join();
System.out.println(t.getState());

synchronized

因?yàn)榫€程的調(diào)度順序是不確定的，這會(huì)導(dǎo)致線程不安全的情況，因此我們需要引入鎖，再Java的一個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的內(nèi)存空間中，除了自己定義的一些屬性之外，還有一些自帶的屬性，對(duì)象頭，對(duì)象頭中，其中就有屬性表示當(dāng)前對(duì)象是否已經(jīng)加鎖

synchronized的特性

1、互斥

synchronized會(huì)起到互斥效果，某個(gè)線程執(zhí)行到某個(gè)對(duì)象的synchronized中時(shí)，其他線程如果也執(zhí)行到同一個(gè)對(duì)象，synchronized就會(huì)阻塞等待。

• 進(jìn)入synchronized修飾的代碼塊，相當(dāng)于加鎖
• 退出synchronized修飾的代碼塊，相當(dāng)于解鎖

synchronized除了修飾代碼塊之外，還可以修飾一個(gè)實(shí)例方法，或者修飾一個(gè)靜態(tài)方法

對(duì)于普通方法，有兩種寫法：

第一種：

synchronized public void increase()
{
??? count++;
}

第二種：

public void increase()
{
??? synchronized (this)
??? {
??????? count++;
??? }
}

這兩種方法是一樣的，第一種可以看成第二種的簡(jiǎn)寫?。

如果是修飾靜態(tài)方法，相當(dāng)于是針對(duì)類對(duì)象加鎖

class Counter{
??? public int count;

? ? //第一種方法
??? synchronized public static void increase()
??? {

??? }

? ? //第二種方法
??? public static void increase()
??? {
??????? synchronized (Counter.class)
??????? {
??????????? count++;
??????? }
??? }
}

?兩種方法也是等價(jià)的。

2、刷新內(nèi)存

synchronized的工作過程：

1. 獲得互斥鎖
2. 從主內(nèi)存拷貝變量到最新副本工作的內(nèi)存
3. 執(zhí)行代碼
4. 將更改后的共享變量的值刷新到主內(nèi)存
5. 釋放互斥鎖

當(dāng)出現(xiàn)如下代碼：

synchronized （locker)

?{
???????synchronized （locker){

? ? ? ? ……

????????}
?}

3、可重入

???????第一次加鎖，假設(shè)能夠加鎖成功，此時(shí)的locker就屬于是“被鎖定的”狀態(tài)，進(jìn)行第二次加鎖，很明顯，locker已經(jīng)是鎖定狀態(tài)了，第二次加鎖操作，原則上是應(yīng)該要“阻塞等待”的，應(yīng)該要等待到鎖被釋放，才能加鎖成功的，?但是實(shí)際上，一旦第二次加鎖的時(shí)候阻塞了，就會(huì)出現(xiàn)死鎖情況。

????????因此synchronized的可重入性，也就是記錄當(dāng)前持有鎖的線程，如果是持有鎖的線程再進(jìn)行加鎖，則允許加鎖。但是釋放鎖是要到最外層結(jié)束才釋放，這里使用了引用計(jì)數(shù)，鎖對(duì)象中，不僅要記錄誰(shuí)拿到了鎖，還要記錄，鎖被加了幾次，每加鎖一次，計(jì)數(shù)器就+1，每解鎖一次，計(jì)數(shù)器就-1，直到0，才真正釋放鎖

死鎖

死鎖的四個(gè)必要條件

1. 互斥使用(鎖的基本特性)：當(dāng)一個(gè)線程持有一把鎖之后，另一個(gè)線程也想獲取到鎖，就需要阻塞等待
2. 不可搶占（鎖的基本特性）：當(dāng)鎖已經(jīng)被線程1拿到之后，線程2只能等線程1主動(dòng)釋放，不能強(qiáng)行搶占過來(lái)
3. 請(qǐng)求保持（代碼結(jié)構(gòu)）：一個(gè)線程嘗試獲取多把鎖，先拿到鎖1，再拿鎖2的時(shí)候，鎖1不釋放
4. 循環(huán)等待/環(huán)路等待：等待的依賴關(guān)系，形成環(huán)

避免死鎖

解決死鎖，破壞上面三、四條件即可

• 對(duì)于3來(lái)說(shuō)，調(diào)整代碼結(jié)構(gòu)，避免寫“鎖嵌套”邏輯
• 對(duì)于4來(lái)說(shuō)，可以約定加鎖順序，就可以避免循環(huán)等待，針對(duì)鎖進(jìn)行編號(hào)，比如約定加多把鎖的時(shí)候，先加編號(hào)小的鎖，后加編號(hào)大的鎖

volatile關(guān)鍵字

1、保證內(nèi)存可見性

????????用volatile修飾的變量，每次都從內(nèi)存中讀取值，而不會(huì)因?yàn)榫幾g器優(yōu)化，將常訪問未修改的變量值讀取到寄存器，內(nèi)存中對(duì)應(yīng)變量值修改后，程序還是訪問的寄存器（java中叫做工作內(nèi)存）的值，從而導(dǎo)致“內(nèi)存可見性”問題（也是線程安全的問題）。

????????關(guān)于內(nèi)存可見性，還涉及到一個(gè)關(guān)鍵概念，JMM（Java內(nèi)存模型）

2、禁止指令重排序

TIPS

????????volatile和synchronized都能對(duì)線程安全起到一定的積極作用，但是volatile不能保證原子性，而synchronized保證原子性，synchronized也能保證內(nèi)存可見性。

wait方法

wait做的事情：

• 使當(dāng)前執(zhí)行代碼的線程進(jìn)行等待，把線程放到等待隊(duì)列中
• 釋放當(dāng)前的鎖
• 滿足一定條件時(shí)被喚醒，重新嘗試獲取這個(gè)鎖

notify方法

notify時(shí)喚醒等待的線程

• 方法notify（）也要在同步方法或同步塊中調(diào)用，該方法是用來(lái)通知那些可能等待該對(duì)象的對(duì)象鎖的其他線程，對(duì)其發(fā)出通知，并使它們重新獲取該對(duì)象的鎖
• 如果多個(gè)線程等待，則由線程調(diào)度器隨機(jī)挑選出一個(gè)wait狀態(tài)的線程（沒有先來(lái)后到）

定時(shí)器

在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中java.util.Timer

如下是一個(gè)簡(jiǎn)單的使用示例：

主線程執(zhí)行schedule方法的時(shí)候，就是把這個(gè)任務(wù)給放到timer對(duì)象中，與此同時(shí)，timer里頭也包含一個(gè)線程，這個(gè)線程叫做“掃描線程”，一旦時(shí)間到，掃描線程就會(huì)執(zhí)行剛才安排的任務(wù)了，Timer里可以安排多個(gè)任務(wù)的。

Timer timer=new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
??? @Override
??? public void run() {
??????? System.out.println("時(shí)間到了");
??? }
},2000);
System.out.println("程序開始");

此處傳參使用匿名內(nèi)部類的寫法，繼承了TimerTask，并且創(chuàng)建出一個(gè)實(shí)例，TimerTask實(shí)現(xiàn)了Runnable接口，以此來(lái)重寫run方法，通過run描述任務(wù)的詳細(xì)情況。

public abstract class TimerTask implements Runnable?

線程池?

線程池就是把線程創(chuàng)建好，放到池子里，后續(xù)用的時(shí)候直接從池子里取，這樣效率會(huì)比我們每次都新創(chuàng)建線程，效率更高。

那么為什么從線程池里取的效率會(huì)比新創(chuàng)建線程效率更高呢？

線程池的創(chuàng)建

線程池對(duì)象不是我們直接new的，而是通過一個(gè)專門的方法，返回一個(gè)線程池對(duì)象，如下：

ExecutorService service= Executors.newCachedThreadPool();

這種方法就是采用工廠模式 ，Executors是一個(gè)工廠類，newCachedThreadPool()是一個(gè)工廠方法。

newCachedThreadPool線程池里的線程用過之后不著急釋放，以備隨時(shí)再使用，此時(shí)構(gòu)造出來(lái)的線程池對(duì)象，有一個(gè)基本的特點(diǎn)：線程數(shù)目是能夠動(dòng)態(tài)適應(yīng)的，隨著往線程池里添加任務(wù)，這個(gè)線程中的線程會(huì)根據(jù)需要自動(dòng)被創(chuàng)建出來(lái)。

newFixedThreadPool這個(gè)工廠方法就是創(chuàng)建一個(gè)固定大小的線程池，如下是創(chuàng)建一個(gè)包含3個(gè)線程的線程池

ExecutorService service= Executors.newFixedThreadPool(3);

除了上述兩種工廠方法，還有?newScheduledThreadPool()，newSingleThreadExecutor()，這兩種并不常用，這里便不再介紹。

這幾個(gè)工廠方法生成的線程池，本質(zhì)上都是對(duì)一個(gè)類（ThreadPoolExecutor）進(jìn)行的封裝。

ThreadPoolExecutor構(gòu)造參數(shù)：

• int corePoolSize 核心線程數(shù)
• int maximumPoolSize 最大線程數(shù)

這兩個(gè)參數(shù)描述了線程池中，線程的數(shù)目，這個(gè)線程池里線程的數(shù)目是可以動(dòng)態(tài)變化的，變化范圍就是[corePoolSize,maximumPoolSize]

• long keepAliveTime? 允許非核心線程數(shù)存留時(shí)間
• TimeUnit unit 時(shí)間單位 ms，s，min
• BlockingQueue<Runable> workQueue 阻塞隊(duì)列，用來(lái)存放線程池中的任務(wù)，可以根據(jù)需要，靈活設(shè)置這里的隊(duì)列是啥，需要優(yōu)先級(jí)就可以設(shè)置PriorityBlockingQueue，如果不需要優(yōu)先級(jí)，并且任務(wù)數(shù)目是相對(duì)恒定的，可以使用ArrayBlockingQueue，如果不需要優(yōu)先級(jí)，并且任務(wù)數(shù)目變動(dòng)較大的，使用LinkedBlockingQueue
• ThreadFactory threadFactory 工廠模式的體現(xiàn)，不用手動(dòng)設(shè)置屬性
• RejectedExecutionHandler handler 線程池的拒絕策略，一個(gè)線程池能容納的任務(wù)數(shù)量，有上限，當(dāng)?shù)竭_(dá)上線的時(shí)候，做出什么樣的反應(yīng)，如下是常用拒絕策略：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy	直接拋出異常
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy	新添加的任務(wù)，由添加任務(wù)的線程負(fù)責(zé)執(zhí)行
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy	丟棄任務(wù)隊(duì)列中最老的任務(wù)
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy	丟棄當(dāng)前新加的任務(wù)

常見問題：

使用線程池，需要設(shè)置線程的數(shù)目，數(shù)目設(shè)置多少合適？

????????使用實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)程序進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試過程中嘗試修改不同的線程池的線程數(shù)目，看哪種情況更符合要求

往線程池里添加任務(wù)

通過submit往線程池里注冊(cè)任務(wù)

service.submit(new Runnable() {
??? @Override
??? public void run() {
??????? System.out.println("hello");
??? }
});