进程：是正在运行的程序，是系统进行资源分配和调用的独立单位
每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源
线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径 单线程：一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序 多线程：一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程程序
方式1：继承Thread类
- 定义一个类MyThread继承Thread类
- 在MyThread类中重写run()方法
- 创建MyThread类的对象
- 启动线程
两个小问题：
-
为什么要重写run()方法？
因为run()是用来封装被线程执行的代码
-
run()方法和start()方法的区别？
run()：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用
start()：启动线程；然后由JVM调用此线程的run()方法
方式2：实现Runnable接口
- 定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
- 在MyRunnable类中重写run()方法
- 创建MyRunnable类的对象
- 创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
- 启动线程
实现Runnable接口的好处
- 避免了Java单继承的局限性
- 适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况，把线程和程序的代码、数据有效分离，较好的体现了面向对象的设计思想
Thread类中设置和获取线程名称的方法
- void setName(String name)：将此线程的名称更改为等于参数name
- String getName()：返回此线程的名称
- 通过构造方法也可以设置线程名称
如何获取main()方法所在的线程名称
- static Thread currentThread()：返回当前正在执行的线程对象的引用
线程有两种调度模型
- 分时调度模型：所有线程轮流使用CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU的时间片
- 抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个优先级高的线程获取的CPU时间片相对多一些
Java使用的是抢占式调度模型
假如计算机只有一个CPU，那么CPU在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到CPU时间片，也就是使用权，才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性的，因为谁抢到CPU的使用权是不一定的。
线程优先级
- Thread类中设置和获取线程优先级的方法
- public final int getPriority()：返回此线程的优先级
- public final void setPriority(int new Priority)：更改此线程的优先级
- 线程默认优先级是5；线程优先级的范围是1-10
- 线程优先级高仅仅表现线程获取的CPU时间片的几率高，但是要在次数比较多，或者多次运行的时候才能看到你想要的效果
static void sleep(long millis)：使当前正在执行的线程停留(暂停执行)指定的毫秒数
void join()：等待这个线程死亡
void setDaemon(boolean on)：将此线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，JVM将退出
需求：
- 某电影院目前正在上映国产大片，共有100张票，而它有3个窗口买票，请设计一个程序模拟该电影院买票
思路：
-
定义一个SellTicket实现Runnable接口，里面定义一个成员变量private int tickets = 100；
-
在SellTicket类中重写run()方法实现卖票，代码步骤如下
- 判断票数大于0，就卖票，并告知是哪个窗口卖的
- 卖了票之后，总票数要减一
- 票没有了，也有可能有人来问，所以这里用死循环让卖票动作一直执行
-
定义一个测试类SellTicketDemo，里面有main方法，代码执行如下
-
创建SellTicket类的对象
-
创建三个Thread类的对象，把SellTicket对象作为构造方法的参数，并给出对应的窗口名
-
启动线程
-
买票出现了问题
相同的票出现了多次
出现了负数的票
问题原因
线程执行的随机性导致的
- 为什么出现问题？(这也是我们判断多线程程序是否会有数据安全问题的标准)
- 是否是多线程环境
- 是否有数据共享
- 是否有多条语句操作共享数据
- 如何解决多线程的安全问题？
- 基本思路：让程序没有安全问题的环境
- 怎么实现呢？
- 把多条语句操作共享数据的代码给锁起来，让任意时刻只能有一个线程执行即可
- Java提供了同步代码块的方式来解决
锁多条语句操作共享数据，可以使用同步代码块实现 格式： synchronized(任意对象){ 多条语句操作共享数据的代码块 } synchronized(任意对象)：就相当于给代码加锁了，任意对象就可以看成是一把锁
同步的好处和弊端
- 好处：解决了多线程的数据安全问题
- 弊端：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，很耗费资源，无形中会降低程序的运行效率
同步方法：就是把synchronized关键字加到方法上
- 格式：修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数)
同步方法的锁对象是什么？
- this
同步静态方法：就是把synchronized关键字加到静态方法上
- 格式：修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数)
同步静态方法的锁对象是什么
- 类名.class
StringBuffer
- 线程安全，可变的字符序列。
- 从版本JDK5开始，这个类已经被一个等同的类补充了，它被设计为使用一个线程，StringBuilder。通常应该使用StringBuilder类，因为它支持所有相同的操作，但它更快，因为它不执行同步。
Vector
- 从Java2平台v1.2开始，该类改进了List接口，使其成为Java Collections framework的成员。与新的集合实现不同，Vector被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用ArrayList代替Vector
Hashtable
- 该类实现了一个哈希表，它将键映射到值。任何非null对象都可以用作键值或值。
- 从Java 2平台v1.2开始，该类进行了改进，实现了Map接口，成为Java Collections framework的成员。与新的集合实现不同，Hashtable被同步。如果不需线程安全的实现，建议用HashMap代替Hashtable。
虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题，但是我们并没有直接看到在哪里加上了锁，在哪里释放了锁
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
Lock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中提供了获得锁和释放锁的方法
- void lock()：获得锁
- void unlock()：释放锁
Lock是接口，不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化
- Reentrantlock的构造方法
- ReentrantLock()：创建一个ReentrantLock的实例
因为代码运行中可能会出现异常，导致不能释放锁，所以使用try{}finally{}语句块
生产者消费者模式是一个十分经典的多线程协作的模式，弄懂生产者消费者问题能够让我们对多线程编程的理解更加深刻
所谓生产者消费者问题，实际上主要是包含了两类线程：
- 一类是生产者线程用于生产数据
- 一类是消费者线程用于消费数据
为了解耦生产者和消费者的关系，通常会采用共享的数据区域，就像是一个仓库
- 生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中，并不需要关心消费者的行为
- 消费者只需要从共享数据区中去获取数据，并不需要关心生产者的行为
- 生产者----→共享数据区域←----消费者
为了体现生产和消费过程中的等待和唤醒，Java就提供了几个方法供我们使用，这几个方法在Object类中
Object类的等待和唤醒方法：
- void wait() 导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的notify()方法或notifyAll()方法
- void notify() 唤醒正在等待对象监视器的单个线程。
- void notifyAll() 唤醒正在等待对象监视器的所有线程。
生产者消费者案例中包含的类：
- 奶箱类(Box)：定义一个成员变量，表示第X瓶奶，提供存储牛奶和获取牛奶的操作
- 生产者类(Producer)：实现Runnable接口，重写run()方法，调用存储牛奶的操作
- 消费者类(Customer)：实现Runnable接口，重写run()方法，调用获取牛奶的操作
- 测试类(BoxDemo)：里面有main方法，main方法中的代码步骤如下
- 创建奶箱对象，这是共享数据区域
- 创建消费者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用获取牛奶的操作
- 创建两个线程对象，分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递
- 启动线程