java基礎對於學習安卓是很重要的，比如說線程，多線程。我們做安卓開發可能不太需要去研究高併發這些高深的問題，但是基礎的知識要掌握，特別是要理解爲什麼會這樣？以及它的使用場景。本篇文章主要是結合常規面試題去講解基礎。現在來看看一些非常基礎的面試題。
- 實現線程有幾種方式？
- 如何啓動線程？執行run()和start()的區別。
- 什麼情況下才會發生線程安全問題？
- 怎麼樣解決線程安全問題？
以上問題是在網上搜的，也許還可以問得更細，比如多線程開啓時，它們是同一時間運行的嗎？再比如，是不是多線程就一定會發生線程安全問題？只要理解了多線程，無論面試官怎麼樣問，都能回答上。
多線程使用場景
應用場景有很多，比如打遊戲和售票。打遊戲時，如果對方打你，要等他打完你，你才能出招，這種事情你能忍？分分鐘會爆粗口。這個時候就得用到多線程，同時對打才刺激。還有我們平時春節多個窗口售票，開售時候上千人搶幾百張票，這也要用多線程才能實現。
實現線程的方式
實現線程的方式通常有2種
第一種方式是繼承Thread
public class Thread1 extends Thread {
@Override
public void run() {
super.run();
for (int i = 0 ; i< 1000 ; i++){
Log.i("thread","i======" +i);
}
}
}
第二種方式是實現Runnable接口
public class Thread2 implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int j = 0 ; j< 1000 ; j++){
Log.i("thread","j--------------------------" +j);
}
}
}
啓動線程
現在調用start()開啓上面兩個線程
public class TestActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Thread1 thread1 = new Thread1();
thread1.start();
Thread thread2 = new Thread(new Thread2());
thread2.start();
}
}
通過查看Api文檔，知道start()方法是啓動線程。運行以後，看看打印的內容。
考慮到圖太長，我只截取一部分，真實情況是一開始打印的全是i,直到i = 130的時候纔開始打印j，j打印一會又開始打印i。同時開啓，按道理應該i和j輪流打印？結果證明兩個線程實際上並不是同一時間同時執行的。這就涉及到CPU對於時間的調度了，Thread1和Tread2就是兩個任務，以單核cpu爲例，我把這個過程簡單歸結爲下圖。
cpu可能先分配1ms給Task1執行,再到分配2ms給Task2執行，然後再分配10ms給Task1執行，以此類推。所以cpu並不是同時處理兩個線程，而是同一時間段交替運行，但是由於處理的時候非常的快，以ms計算甚至更快，所以感覺兩個任務是同時執行的。（cpu分配時間我們預估不了，這只是我隨意取的時間）
將start()改爲調用run()
public class TestActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Thread1 thread1 = new Thread1();
thread1.run();
Thread thread2 = new Thread(new Thread2());
thread2.run();
}
}
運行後打印結果如下
我只截了部分，實際情況是打印完i以後，纔開始打印j，這就說明，是執行完thread1.run();以後，纔開始執行thread2.run();，這只是單純的按順序執行相應run方法裏面的內容。
調用run方法並不是開啓線程，是執行run裏面的內容，而start()是開啓線程。
多線程會有可能發生什麼問題
以多窗口售票爲例子，假設有3個窗口售200張票，每個窗口排隊的人都有1000人。
先寫一個簡易的售票系統。
//火車售票系統
public class TicketSystem implements Runnable {
public static int ticketNum = 200;
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 1000; i++){//步驟1 1ms
if (ticketNum > 0){//步驟2 2ms
try {
Thread.sleep(50);//需要輸入相關信息之類，需要時間，而且只是假設，沒有這麼快可以買到票的。 步驟3 50ms
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
ticketNum --;
System.out.println("恭喜您，成功搶到票，還剩下："+ticketNum+"張票");
}
}
}
}
上面的代碼很好理解，不多作解釋，上面看不懂的註釋可以先忽略，下面會介紹。開啓3個窗口去搶票
public class TestActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
TicketSystem ts = new TicketSystem();
//創建3個窗口
Thread thread1 = new Thread(ts);
Thread thread2 = new Thread(ts);
Thread thread3 = new Thread(ts);
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}}
運行後看下打印結果，截取了部分打印結果。
出現了兩次都剩一張票，還有剩下負數的票的情況，這就是多線程有可能導致的併發問題。三個窗口就是三個線程，三個線程同時開啓。上面部分有提到，cpu是通過時間調度去交替執行這些任務。假設步驟1的for循環需要執行1ms，步驟2中的if條件判斷語句需要執行2ms,步驟3的購買操作需要50ms。票還剩下最後一張的時候，線程thread1分配到的時間是2ms，剛執行完if語句，這個時候ticketNum還是爲1，然後切換到thread2,分配的時間是54ms，剛好執行完買票操作，這個時候ticketNum已經爲0，但是當thread1再執行的時候，它之前已經進入了if語句，會把剩下的代碼執行完，ticketNum就爲-1了，其它的情況也是同理。cpu分配的時間是我們不能掌控的，而三個線程同時操作的是同一數據ticketNum，這樣引發了不正常的結果。
在文章最開始打印i和j的時候，也是開啓了多線程，沒有出現問題。在多窗口售票開啓多線程，出現了問題，這兩個例子的區別在哪裏？區別在於多窗口售票，幾個線程訪問的是同一個共享數據，就是200張票，而i和j的例子，兩個線程訪問的數據是互不相關的。從這裏就知道，並不能說多線程就一定會發生線程安全問題，當多個線程操作同一共享數據的時候,纔會引發線程安全問題。
解決線程安全問題
上述的多線程共享了同一數據，出現了線程安全問題。我們不妨把這個問題想成火車上的乘客上廁所的問題，這是一個有點味道的例子，哈哈。整條車廂有20個人同時想使用廁所，而廁所只有一個可以使用，大家是不是得要共享這個廁所？不可能讓20個人同時一起上廁所,所以在設計廁所的時候會加鎖，只要有一個人進去，把門鎖住，不管外面的人有多着急，也必須等裏面的人開鎖出來，下一個人才能進去。程序也是來源於生活 ，解決線程安全問題，我們可以在公共的核心部分加一把鎖。代碼如下：
public class TicketSystem implements Runnable {
public static int ticketNum = 200;
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 1000; i++){//步驟1 1ms
synchronized (TicketSystem.class){
if (ticketNum > 0){//步驟2 2ms
try {
Thread.sleep(50);//需要輸入相關信息之類，需要時間，而且只是假設，沒有這麼快可以買到票的。 步驟3 50ms
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
ticketNum --;
System.out.println("恭喜您，成功搶到票，還剩下："+ticketNum+"張票");
}}
}
}
}
再運行就沒有問題了。是不是感覺很簡單？因爲java語言提供了這個解決辦法，不用我們自己實現。簡單的問題要力求做到最好，上了鎖就會影響運行效率，所以我們只給核心部分上鎖，核心部分越細越好，節省時間。
文章寫到這裏，開篇問的幾個問題也有了答案，現在來簡短的答一下。
1. 實現線程的幾種方式？
通常有兩種方式，繼承Thread,實現Runnable接口
2. 如何啓動線程？執行run()和start()的區別。
調用start()。執行run()是執行方法裏面的內容，start()纔是開啓線程。
3. 什麼情況下才會發生線程安全問題？
當多個線程操作同一共享數據的時候。
4. 怎麼樣解決線程安全問題？
加鎖，給公共核心部分加鎖。
以上只是給出很簡短的答案，真正面試的時候還是要加上自己的理解。任何面試都一樣，只有理解了知識，才能正確的去回答問題，死記硬背答案是不可行的。
關於多線程就寫到這裏了。最近疫情還在持續，大家一起加油，堅持到可以脫口罩敲碼那天。
最後
最後我想說：對於程序員來說，要學習的知識內容、技術有太多太多，要想不被環境淘汰就只有不斷提升自己，從來都是我們去適應環境，而不是環境來適應我們！
當程序員容易，當一個優秀的程序員是需要不斷學習的，從初級程序員到高級程序員，從初級架構師到資深架構師，或者走向管理，從技術經理到技術總監，每個階段都需要掌握不同的能力。早早確定自己的職業方向，才能在工作和能力提升中甩開同齡人。