day15 15、認真學習多線程

15、多線程總結

最近很認真的學習完了多線程，現在總結一波。加強自己的理解！（因爲可能有錯可以被指出嘛😱）

15.1 什麼是多線程？

15.1.1 第一步：瞭解進程與線程的區別

我們先來看張圖，按照①②③去讀一下這個流程，我們就能在腦海裏形成一個模糊概念。

下面開始進行文字介紹：
進程是啥呢？

• 進程是指在系統中正在運行的一個應用程序

• 每個進程之間是獨立的，每個進程均運行在其專用且受保護的內存空間內

比如同時打開迅雷、Xcode，系統就會分別啓動2個進程。

什麼是線程呢？

• 就是進程裏邊一個負責程序執行的控制單元（就是某個功能啊，某個任務啊，也可以理解爲執行路徑）
• 進程的任務都由線程來控制，執行；
• 一個進程沒有線程也就是沒有任務、沒有執行路徑，所以一個進程至少擁有一個線程！

例子：

線程的串行

• 1個線程中任務的執行是串行的。順序進行
  假設一個線程任務是煲水煮飯，那它就必須先煲水，煲完水，才能去煮飯
  
  這就產生了一個效率問題了，我們現實中肯定是煲水和煮飯一起幹的啦！上圖中，文件也是可以同時開始下載的。這就有了多線程。

15.1.2 多線程概念

概念

• 1、每條線程擁有自己的運行內容——線程任務
• 2、當一個進程開啓了多條線程，每條線程可以並行（同時）執行，它們線程執行的任務不同，這就是多線程體現
• 3、開啓多個線程就能同時執行多個任務
• 4、多線程技術可以提高程序的執行效率

比如我們實現一個hello的代碼
java虛擬機就會創建很多線程，其中有一個是Main線程，來執行我們的代碼——打印hello world；
其他線程例如GC垃圾回收線程等。當Main線程執行完，我們的GC垃圾回收機制可能還沒執行完。就好像我們360殺毒完畢，清理垃圾還沒行！

並行的實質（多線程的實質）

• 同一時刻，CPU只能處理1條線程，只有1條線程在工作（執行）

• 多線程併發（同時）執行，其實是CPU快速地在多條線程之間調度（切換）
  如果CPU調度線程的時間足夠快，就造成了多線程併發執行的假象

這也帶來了一個很常見的問題：線程開啓過多會卡
比如我們打開360，把裏面的殺毒，文件清理，垃圾清理，驅動更新全打開
然後又打開酷狗聽歌，下載歌，打開百度網盤下載文件等，開啓了好多的線程，cpu在這些線程裏邊隨機切換，每個線程平均被切換到的概率降低，我們就會覺得卡了，這個時候cpu切換到同一個線程的任務時間變長，自然也就是卡了，會耗費大量cpu資源

這個圖標數字一下飛昇！

這個時候，就出現了傳說中的多核技術——4核、8核等，每個cpu自由調度切換線程。

多線程的好處、弊端

• 好處：解決了多部分任務同時運行
• 弊端：正如上面所示，當線程開啓的多了，就會降低cpu的效率。

15.2 線程的創建（兩種方式）

15.2.1 方式一：繼承Thread類

四步實現多線程

• 創建一個繼承Thread類的子類
• 覆寫run（）方法，實現線程任務的封裝
• 創建多個線程對象
• 每個對象都開啓線程——start()方法

代碼演示

package ThreadTest;

/*
目的：練習使用多線程類創建多線程
@Override
    public void run() {//Thread的run方法源碼
        if (target != null) {
            target.run();
        }
    }
 */
 //1、創建繼承Thread的子類
class Animal extends Thread {
    private String name;

    public Animal(String name) {
        super(name);
        this.name = name;
    }
	//2、覆寫run方法
    public void run() {
        // System.out.println(4/0);,其他線程發生異常不影響主線程
        for (int i = 0; i < 10; i++)
            System.out.println("大家好，我叫" + name + "...線程名" + Thread.currentThread().getName());
        //show();
    }

    void show() {
        for (int i = -9999; i < 9999; i++) {
        }
        System.out.print("大家好，我叫" + name + "..." + Thread.currentThread().getName());
    }

}

public class Practice1 {
    public static void main(String[] args) {
		//3、創建線程子類對象
        Animal test2 = new Animal("旺財");//創建對象時就已經安排好線程名字了
        Animal test1 = new Animal("小強");
 		//4、每個線程對象開啓線程！

        test1.start();//線程1
        test2.start();//線程2
        //System.out.println(3/0);//主線程發生異常不影響其他線程，其他線程發送異常也不影響主線程
        for (int i = 0; i < 10; i++)
            System.out.println("haha" + i + "...線程名+" + Thread.currentThread().getName());//主線程，如果去掉循環，其實也是隨機的
        //三個線程隨機運行，搶奪資源！


    }
}

運行結果

思考：直接使用run（）和使用start（）方法有區別
run方法無法開啓線程，相當於正常的對象調用方法；start（）開啓線程運行任務。
線程對象.getName()與Thread.currentThread.getName()


第一是返回的是線程對象默認的一個線程名，第二個返回的是正在運行的線程名，調用的是底層代碼

15.2.2 方式二：實現Runnable接口

Runnable接口是用來封裝線程任務的一個接口，裏面只有一個抽象run方法，用於封裝線程任務。


步驟

• 創建一個類實現Runnable接口
• 必須重寫run（）方法，否則該類要聲明爲抽象類而且無法實現多線程
• 創建該類對象，調用Thread的有參構造方法，參數爲Runnable類及其子類對象
• 開啓線程

代碼演示

package ThreadTest;

public class Practice2 implements Runnable {//1、實現Runnbale接口
    public void show() {
        for (int i = 0; i < 20; i++)
            System.out.println("大家好，我是show！" + i);
    }

    @Override
    public void run() {//2、寫run方法，封裝線程任務
        show();
    }

    public static void main(String[] args) {
    	//創建Runnable子類對象
        Practice2 test = new Practice2();
        //調用Thread有參構造方法
        Thread thread = new Thread(test);
        //開啓線程
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("現在是主線程執行" + i);//線程之間互相不影響，並且隨機切換。
        }
        thread.stop();//進入線程的凍結時期，隨機凍結
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("現在是主線程執行" + i);//線程之間互相不影響，並且隨機切換。
        }


    }
}

運行結果：

15.2.3 兩種方法的區別及其優劣性

15.2.4 多線程是如何執行的（剖析內存中的情況）

15.3 線程的狀態淺析

自己畫了一張圖：

## 15.4 多線程的使用及其方法介紹
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## 15.5 多線程裏邊的問題
### 15.5.1 多次開啓同一個線程會怎麼樣？
## 15.6 多線程中的線程安全問題（同步的引出）
### 15.6.1 挖煤搬礦例子
### 15.6.2 單例設計模式下的線程安全問題
## 15.7 同步裏邊的線程安全問題