Java多线程编程详解

实现多线程方式有三种：

　　1、继承Thread 复写run方法 无返回值

　　2、实现Runnable接口复写run方法，调用thread类的start开启 无返回值

　　3、实现callable(指定泛型类)接口实现call方法，创建FutureTask类传入callable实例，创建thread类传入futureTask实例调用start方法开启 有返回值

　　Thread与runnable关系

　　发现在多线程实现过程中有三种做法，thread类 runnable接口，从代码结构本身来讲使用runnable是最方便的，因为其可以避免单继承的局限，用时也可以更好的进行功能的扩充。

　　thread类是runnable接口的字类，thread类子类实际复写的是runnable接口的run方法，

　　runnable与callable的区别?

　　1、runnable是JDK1.0的时候提出的多线程实现接口，而callable是JDK1.5之后提出的。

　　2、Runnable接口之中提供一个run方法，没有返回值。

　　callable接口提供call方法，可以有返回值

　　想要实现多线程启动，使用thread的start方法 从古不变

　　多线程状态：

　　对于多线程开发而言，编写程序的过程之中总是按照，定义线程主体类，而后通过thread类进行调用start，线程就已经开始运行了，因为整体的线程处理有自己的一套运行的状态：

　　创建-start开启-就绪-阻塞-运行状态-终止。

　　1、任何一个线程的对象都应该使用thread类进行封装，所以线程的启动使用的是start，进入到就绪状态并没有执行，

　　2、进入到就绪状态后，就需要等待进行资源调度，当某一个程序调度成功后则进度到运行状态run方法，但是所有的线程不可能一致持续执行下去，中间需要产生一些暂停的状态，列入：某线程执行一段时间之后就需要让出资源，而后这个线程就进入阻塞状态，随后重新回到就绪状态

　　3、当run方法执行完毕后，实际上该线程的主要任务也就结束了，那么此时就进入到停止状态

　　start准备执行--》就绪状态--》运行状态-》结束

　　多线程的主要操作方法都在thread类中定义的

　　线程的命名与的取：

　　多线程的运行状态是不确定的，那么在程序的开发之中为了可以获取到一些只能够依靠线程的名字来进行操作

　　所以线程的名字是一个只管虫咬的概念，这样在thread类中就提供线程名称的处理方式，构造方法传递名字，设置名字的方法，获取名字的方法。

　　对于线程对象的获取，是不可能依靠一个this来完成的，因为线程的状态不可控制，但是有一点可以明确，所有的线程对象一点要执行run方法，那么这个时候我们可以考虑获取当前线程，在thread里面提供获取当前线程的方法，

　　线程休眠：

　　如果说现在希望某线程可以暂缓执行一次，那么久可以使用休眠处理，在thread类中定义的休眠方法如下，

　　sleep方法

　　休眠有可能被打断，一定要处理

　　休眠时间一到程序会立即恢复执行

　　休眠的主要特点是可以自动实现线程的唤醒，以继续进行后续的处理，但是需要注意的是，如果现在有多个线程对象，那么休眠也有先后顺序的

　　此时产生五个线程对象，并且这五个现场对象执行的方法体是相同的，此时从我们程序执行的感觉来讲好像是若干个线程一起进行休眠后，又一起唤醒执行，其实不是，线程是随机抢占Cpu资源，谁先抢到谁先执行。

　　线程中断：

　　在之前发现线程的休眠里面提供有一个中断异常，实际上久证明线程的休眠是可以被打断的，而这种打断肯定是由其他线程完成的。

　　在这个thread类里面提供又中断执行的处理方法

　　1、isInterrupted 是否被中断

　　2、interrupt 中断线程

　　所有正在执行的线程都是可以中断的，中断线程必须进行异常处理

　　线程的同步与死锁：

　　在多线程的处理之中，可以利用runnable描述多线程操作的资源，而thread描述每一个线程对象，于是当多个线程访问同一资源的时候如果处理不当就会产生数据的错误操作。

　　方法同步关键字 ：synchronized 同步代码块，同步方法两种实现方式

　　线程的强制执行：

　　所谓的线程的强制执行指的是当满足某些条件后，某一个线程对象讲可以一致独占资源，一直到该线程的程序执行结束，

　　线程礼让：

　　线程的礼让指先讲线程的执行权让给别的线程先执行，让出执行权 方yield方法

　　礼让执行的时候，每次都会礼让当前资源

　　线程优先级：

　　从理论上来讲线程的优先级越高最先抢到CPU执行权的几率越高，在thread类里卖弄针对优先级有两种处理方式

　　1、设置优先级

　　2、获取优先级

　　在进行优先级定义的时候都是通过int类型的数字来完成的，而对于此数字的选择在thread类里面久定义号了常量

　　最高优先级MAX_PRIORITY 10

　　中级 NORM 5

　　低级 MAIN 1

　　所有线程默认优先级是中级

　　线程同步：

　　经过分析之后已经可以确认同步问题锁产生的主要问题，那么下面就需要进行同步问题的解决，但是解决同步问题的关键是锁。

　　指的是当某一个线程执行操作的时候，其他线程只能在外面等待。

　　如果要想程序之中实现这把锁的功能，需要使用关键字synchronized关键字来实现，同步代码块，在同步代码块的操作里面代码只允许一个线程执行，

　　1、利用同步代码块处理：

一般要进行永不对象处理的时候采用当前对象this进行同步

　　加入同步处理之后，程序的整体性能能下降了，同步实际上会造成性能的降低

　　2、利用同步方法解决，只需要在方法定义上使用synchronization关键字修饰即可

　　在Java原生类库的时候会发现，系统中许多的类上使用的同步处理采用的都是同步方法，但是千万记住同步会造成性能下降

　　死锁的概念：

　　死锁是在进行多线程同步处理之中有可能产生的一种问题。

　　所谓的死锁指的是若干个线程彼此互相等待的状态。

　　在多线程开发过程之中最为著名的案例就是生产者与消费者的操作，操作流程如下

　　1、生产者负责内容的生产

　　2、每当生产者生产完成一项完整的内容之后消费者要从这里取走内容

　　3、如果生产者没有生产完成则消费者需要等待他生产完成才能消费，如果消费者还没有对内容进行消费，生产者需要等待消费者 消费完成之后在进行生产

　　解决数据同步问题：

　　如果要解决问题，首先解决的就是数据同步的处理问题，如果要想解决数据同步最简单的方式就是同步代码块或者同步方法。

　　但是同步不能解决数据重复问题，只能保证执行顺序是一个一个的执行并不会并发处理

　　解决方案是线程等待与唤醒机制

　　如果说现在想要解决生产者与消费者的问题，那么最好的解决方案就是使用等待与唤醒机制，而对于等待与唤醒机制主要依赖的是object类的方法处理

　　方法1：wait 等待

　　方法2： notify 唤醒

　　方法3：notifyAll 唤醒全部

　　优雅的停止线程：

　　在多线程操作之中如果要启动多线程肯定是使用thread类的start方法，而如果对于多线程需要进行停止处理，thread类原本提供有stop方法，但是stop方法在1.2的时候已经被废除了，也不将建议在代码中使用stop方法。

　　stop destroysuspend resume这些方法1.2都被废除了 不建议使用

　　想要实现多线程停止需要通过一种柔和的方式进行处理，自定义属性进行判断修改

　　线程守护：

　　现在假设有一个人并且这个人有一个保镖，这个保镖一定是在这个人活着的时候进行守护的，如果这个人已经死了额，保镖也就没有作用了，

　　所以在多线程里面进行守护线程的定义，也就是说如果现在主线程的程序或者其他线程还在执行的时候，那么外面的守护线程就一直存在，并且允许在后台状态，

　　setDaemon true 就是设置守护线程方法。

　　isDaemon 是否是守护线程

　　可以发现所有的守护线程都是围绕用户线程执行的，如果用户线程执行完毕，守护线程也就消失了，在JVM里面最大的守护线程就是GC线程，程序执行中GC线程会一直存在，如果程序执行完毕，GC线程也就消失

　　volatile直接内存操作:

　　面试题：请解释volatile与synchronized的区别?

　　volatile主要在属性上使用，而synchronized是在代码块与方法上使用的

　　volatile无法描述同步处理，它只是一种直接内存的处理，避免了副本的操作，而synchronized是实现同步操作的

　　volatile它可以更快的表示变量的修改和处理