基本概念：程序、进程、线程
基本概念
程序(program)是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。
进程(process)是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡过程。——生命周期
- 如：运行中的QQ，运行中的MP3播放器
- 程序是静止的，进程是动态的
- 进程作为资源分配的单位，系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域。
线程(thread)，进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。
- 若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的
- 线程作为调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc)，线程切换的开销小。
- 一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间→它们从同一堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简洁、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。
进程与线程
单核CPU和多核CPU的理解
- 单核CPU，其实是一种假的多线程，因为在一个时间单元内，也只能执行一个线程的任务。但是因为CPU时间单元特别短，因此感觉不出来。
- 如果是多核的话，才能更好的发挥多线程的效率。
- 一个Java应用程序java.exe，其实至少有三个线程：main()主线程，gc()垃圾回收线程，异常处理线程。当然如果发生异常，会影响主线程。
并行与并发
- 并行：多个CPU同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事。
- 并发：一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如：秒杀、多个人做同一件事。
使用多线程的优点
背景：以单核CPU为例，只是用单个线程先后完成多个任务（调用多个方法），肯定比用多个线程来完成的时间要短，为何仍需要多个线程呢？
- 提高应用程序的响应。对图形化页面更有意义，可增强用户体验。
- 提高计算机系统CPU的利用率。
- 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和修改。
- 何时需要用到多线程？
- 程序需要同时执行两个或多个任务
- 程序要实现一些需要等待的任务时，如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等
- 需要一些后台运行的程序时、
线程调的创建和使用
线程的创建和启动方式一：继承于Thread类
Java语言的JVM允许程序运行多个线程它通过java.lang.Thread类来实现。
Thread类的特性：
① 每个线程都是通过某个特定的Thread对象的run()方法来操作的，经常把run()方法的主体称为线程体。
② 通过该Thread对象的start()方法来启动这个线程，而非直接调用run()。
步骤
① 创建一个继承于Thread类的子类
② 重写Thread类的run()方法 –> 将此线程执行的操作声明在run()中
③ 通过此对象调用start()
示例
package top.triabin._01;
/**
*
* 例子：遍历100以内所有偶数
*
* @author DawnLee
* @create 2020-10-21-22:07
*/
//1、创建一个继承于Thread类的子类
class MyThread extends Thread{
// 2、重写Thread类的run()
public void run() {
for (int i = 0;i < 100;i++){
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);//Thread.currentThread().getName()，获取当前线程名称
}
}
}
}
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
//3、创建Thread类的子类对象
MyThread t1 = new MyThread();
//4、通过对象调用start():①启动当前线程 ②调用当前线程的run()方法
t1.start();
// t1.run();
// 问题一：不能通过直接调用run()方法的方式启动线程
// 问题二：再启动一个线程，遍历100以内的偶数
// t1.start();//不可以让已经start()的线程去执行，会报IllegalThreadStateException
//需要重新创建一个线程对象
// MyThread t2 = new MyThread();
// t2.start();
//以下操作仍然是在main线程中执行
for(int i = 0;i < 100;i++){
if(i % 2 != 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}- 运行结果
- 从运行结果可以看出，两个线程的执行结果交替显示，既两个线程并行执行。
练习：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内的偶数，另一个线程遍历100以内的奇数。
- 方式一：
package top.triabin._01.exer1;
/**
* 练习：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内的偶数，另一个线程遍历100以内的奇数
* @author DawnLee
* @create 2020-10-21-22:52
*/
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
new MyThread1().start();
new MyThread2().start();
}
}
class MyThread1 extends Thread{
public void run() {
for(int i = 0;i < 100;i++){
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}
class MyThread2 extends Thread{
public void run() {
for(int i = 0;i < 100;i++){
if(i % 2 != 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}- 方式二：创建匿名子类
package top.triabin._01.exer1;
/**
* 练习：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内的偶数，另一个线程遍历100以内的奇数
* @author DawnLee
* @create 2020-10-21-22:52
*/
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
new Thread(){
public void run() {
for(int i = 0;i < 100;i++){
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}.start();
new Thread(){
public void run() {
for(int i = 0;i < 100;i++){
if(i % 2 != 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}.start();
}
}- 运行结果
Thread类的常用方法
void start()：启动线程并执行对象的run()方法。
run()：线程在被调度时执行的操作。
String getName()：返回线程的名称。
void setName(String name)：设置该线程名称。
static Thread courrentThread()：返回当前线程。在Thread子类中就是this，通常用于主线程和runnable实现类。
static void yield()：线程让步
① 暂停当前正在执行的线程，把执行机会让给优先级相同或更高的线程。
② 若队列中没有同优先级的线程，忽略此方法。
join()：当某个程序执行流中调用其他线程的join()方法时，调用线程将被阻塞，直到join()方法加入的join线程执行完为止。
- 低优先级的线程也可以获得执行
static void sleep(long millis)：（指定时间：毫秒）
① 令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU控制，使其他线程有机会被执行，时间到后重排队。
② 抛出InterruptedException异常
stop()：已过时。强制结束线程生命周期，不推荐使用。
boolean isAlive()：返回booleean，判断线程是否还活着。
线程的调度
调度策略
① 时间片：
② 抢占式：高优先级的线程抢占CPU。
Java的调度方法
① 同优先级线程组成先进先出队列（先到服务），使用时间片策略。
② 对高优先级，使用优先调度的抢占式策略。
线程的优先级
线程的优先等级(1~10)
① MAX_PRIORITY：10 → 最大优先级(Thread.MAX_PRIORITY == 10)
② MIN_PRIORITY：1 → 最小优先级(Thread.MIN_PRIORITY == 1)
③ NORM_PRIORITY：5 → 默认优先级
涉及的方法
① getPriority()：返回线程优先级
② setPriority(int newPriority)：改变线程的优先级
说明
① 线程创建时继承父线程的优先级
② 低优先级只是获得调度的概率低，并非一定是在高优先级线程之后才被调用。
线程的创建和启动方式二：实现Runnable接口
- 创建一个实现Runnable接口的类
- 实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
- 创建实现类的对象
- 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
- 通过Thread类的对象调用start()
package top.triabin._01; |
两种方式比较
开发中：优先选择实现Runnable接口的方式
原因：
- 实现Runnable接口的方式没有单继承的局限性
- 实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况
联系：public class Thread implements Runnable（Thread类本身也实现了Runnable接口）
相同点：两种方式都需要重写run()方法，将线程要执行的逻辑声明在run()中。
补充：线程的分类
Java中，线程分为两类：一种是守护线程，一种是用户线程。
- 它们几乎每个方面都是相同的，唯一的区别是判断JVM何时离开。
- 守护线程是用来服务用户线程的，通过在start()方法前调用Thread.setDaemon(true)可以把一个用户线变成一个守护线程。
- Java垃圾回收站就是一个典型的守护线程。
- 若JVM中都是守护线程，当前JVM将退出。
- 形象理解：兔死狗烹，鸟尽弓藏。
线程的生命周期
JDK中用Thread.State类定义了线程的几种状态：
public enum State {
/**
* Thread state for a thread which has not yet started.
*/
NEW,
/**
* Thread state for a runnable thread. A thread in the runnable
* state is executing in the Java virtual machine but it may
* be waiting for other resources from the operating system
* such as processor.
*/
RUNNABLE,
/**
* Thread state for a thread blocked waiting for a monitor lock.
* A thread in the blocked state is waiting for a monitor lock
* to enter a synchronized block/method or
* reenter a synchronized block/method after calling
* {@link Object#wait() Object.wait}.
*/
BLOCKED,
/**
* Thread state for a waiting thread.
* A thread is in the waiting state due to calling one of the
* following methods:
* <ul>
* <li>{@link Object#wait() Object.wait} with no timeout</li>
* <li>{@link #join() Thread.join} with no timeout</li>
* <li>{@link LockSupport#park() LockSupport.park}</li>
* </ul>
*
* <p>A thread in the waiting state is waiting for another thread to
* perform a particular action.
*
* For example, a thread that has called <tt>Object.wait()</tt>
* on an object is waiting for another thread to call
* <tt>Object.notify()</tt> or <tt>Object.notifyAll()</tt> on
* that object. A thread that has called <tt>Thread.join()</tt>
* is waiting for a specified thread to terminate.
*/
WAITING,
/**
* Thread state for a waiting thread with a specified waiting time.
* A thread is in the timed waiting state due to calling one of
* the following methods with a specified positive waiting time:
* <ul>
* <li>{@link #sleep Thread.sleep}</li>
* <li>{@link Object#wait(long) Object.wait} with timeout</li>
* <li>{@link #join(long) Thread.join} with timeout</li>
* <li>{@link LockSupport#parkNanos LockSupport.parkNanos}</li>
* <li>{@link LockSupport#parkUntil LockSupport.parkUntil}</li>
* </ul>
*/
TIMED_WAITING,
/**
* Thread state for a terminated thread.
* The thread has completed execution.
*/
TERMINATED;
}
想要实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程，在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的五种状态：
- 新建：当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态。
- 就绪：处于新建状态的线程被start()后，将进入线程队列等待CPU时间片，此时它已具备了运行的条件，只是没分配到CPU资源。
- 运行：当就绪的线程被调度并获得CPU资源时,便进入运行状态， run()方法定义了线程的操作和功能。
- 阻塞：在某种特殊情况下，被人为挂起或执行输入输出操作时，让出 CPU 并临时中止自己的执行，进入阻塞状态。
- 死亡：线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止或出现异常导致结束。
线程的同步
例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张，现使用Runnable接口的方式
问题：卖票过程中，出现了重票、错票 –> 出现了线程的安全问题。
问题出现的原因：当年某个线程操作车票的过程中，尚未操作完成时，其他线程参与进来，也操作车票。
如何解决：当线程a在操作ticket（共享数据）的时候，其他线程不能参与进来，直到线程a操作完ticket，其他线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞，也不能被改变。
在Java中，通过同步机制来解决线程的安全问题。
方式一：同步代码块
方式二：同步方法
方式一：同步代码快
synchronized(同步监视器){ |
说明：
① 操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码
② 共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据
③ 同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象都可以充当锁。
要求：多个线程必须共用同一把锁。
补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，可以考虑使用this充当同步监视器；在继承Thread类创建多线程的方式中，慎用this充当同步监视器，考虑使用当前类(类名.class)充当同步监视器。
使用同步代码块解决实现Runnable接口中的线程安全问题
package top.triabin._04threadsyn;
/**
* 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张，现使用Runnable接口的方式
*
* 使用同步代码块解决实现Runnable接口的线程安全问题。
*
* @author DawnLee
* @create 2020-10-24 12:57
*/
public class WindowTest {
public static void main(String[] args) {
Window window = new Window();
Thread t1 = new Thread(window);
Thread t2 = new Thread(window);
Thread t3 = new Thread(window);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class Window implements Runnable{
private int ticket = 100;
// Object obj = new Object();
public void run() {
while(true){
synchronized(this){//此时的this：唯一的Window的对象 //synchronized(obj) {
if (ticket > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
} else {
break;
}
}
}
}
}- 运行结果
使用代码块解决继承Thread类的线程安全问题
与1相似，只需将同步监视器改为 当前类.class 即可。
同步小结：
- 同步的方式解决了线程的安全问题。（好处）
- 操作同步代码时，只能有一个线程参与，其他线程等待。相当于一个单线程过程，效率低。（局限性）
方式二：同步方法
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，可将此方法声明为同步的。
使用同步方法解决实现Runnable接口中的线程安全问题
package top.triabin._04threadsyn;
/**
* 使用同步方法来解决实现Runnable接口的线程安全问题
*
* @author DawnLee
* @create 2020-10-24 14:30
*/
public class WindowTest2 {
public static void main(String[] args) {
Win win = new Win();
Thread w1 = new Thread(win);
Thread w2 = new Thread(win);
Thread w3 = new Thread(win);
w1.setName("窗口1");
w2.setName("窗口2");
w3.setName("窗口3");
w1.start();
w2.start();
w3.start();
}
}
class Win implements Runnable{
private int ticket = 100;
public void run() {
while(true){
show();
}
}
private synchronized void show(){//同步监视器：this
if(ticket > 0){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
}
}
}使用同步方法处理继承Thread类的方式中的线程安全问题
package top.triabin._04threadsyn;
/**
* 使用同步方法处理继承Thread类的方式中的线程安全问题
*
* @author DawnLee
* @create 2020-10-24 14:46
*/
public class WindowTest3 {
public static void main(String[] args) {
Win2 w1 = new Win2();
Win2 w2 = new Win2();
Win2 w3 = new Win2();
w1.setName("窗口1");
w2.setName("窗口2");
w3.setName("窗口3");
w1.start();
w2.start();
w3.start();
}
}
class Win2 extends Thread{
private static int ticket = 100;
public void run() {
while(true){
show();
}
}
private static synchronized void show(){//同步监视器：Win2.class
// private synchronized void show(){//同步监视器：w1,w2,w3，此种解决方法是错误的
if(ticket > 0){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
}
}
}
关于同步方法的总结：
同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。
非静态的同步方法，同步监视器是：this；
静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身。
使用同步机制将单例模式中的懒汉式改写为线程安全的
package top.triabin._04threadsyn.lazysingletion; |
线程的死锁问题
死锁
① 不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁。
② 出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所有的线程都处于阻塞状态，无法继续。
解决方法
① 专门的算法、原则
② 尽量减少同步资源的定义
③ 尽量避免嵌套同步
package top.triabin._04threadsyn; |
方式三：Lock(锁) — JDK5.0新增
从JDK 5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当。
java.util.concurrent.locks.Lock是控制多个线程共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
ReentrantLook类实现了Lock，它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显式加锁、释放锁。
步骤：
- 实例化ReentrantLock
- 调用锁定方法lock()
- 调用解锁方法unlock()
实例：
package top.triabin._04threadsyn;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* 解决线程安全问题的方式三：Lock锁 --- JDK 5.0新增
*
* @author DawnLee
* @create 2020-10-24 22:44
*/
class Windows implements Runnable{
private int ticket = 100;
//1、实例化ReentrantLock
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public void run() {
while(true){
try {
//2、调用锁定方法lock()
lock.lock();
if (ticket > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 售票，票号为：" + ticket--);
} else {
break;
}
}finally{
//3、调用解锁方法unlock()
lock.unlock();
}
}
}
}
public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
Windows windows = new Windows();
Thread w1 = new Thread(windows);
Thread w2 = new Thread(windows);
Thread w3 = new Thread(windows);
w1.setName("窗口1");
w2.setName("窗口2");
w3.setName("窗口3");
w1.start();
w2.start();
w3.start();
}
}面试题：synchronized与Lock的异同？
同：二者都可解决线程安全问题
异：synchronized机制在执行完相应的同步代码块以后，自动的释放同步监视器；Lock需要手动的启动同步（lock()）和手动结束同步（unlock()）。
优先使用顺序：Lock → 同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源） → 同步方法（在方法体之外）
面试题：如何解决线程安全问题？有几种方式？
练习
银行有一个账户。有两个储户分别向同一个账户存3000元，每次存1000，存3次。每次存完打印账户余额。
问题：该程序是否有安全问题，如果有，如何解决？
【提示】
- 明确哪些代码是多线程运行代码，须写入run()方法。
- 明确什么是共享数据。
- 明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。
拓展问题：可否实现两个储户交替存钱的操作？
分析：
- 是否是多线程问题？ 是，两个储户
- 是否有共享数据？ 有，账户（或账户余额）
- 是否有线程安全问题？ 有
- 需要考虑如何解决线程安全问题？ 同步机制：有三种方式
package top.triabin._04threadsyn.exer; |
- 运行
线程的通信
线程通信实例：使用两个线程交替打印1-100。
涉及到的三个方法：
- wait(): 一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态。并释放同步监视器。
- notify(): 一旦执行习方法，就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个。
- notifyAll():一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程。
说明：
- 上述三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
- 三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器，否则会出现IllegalMonitorStateException异常。
- 三个方法定义在java.lang.Object类中。
**面试题：**sleep()和wait()的异同？
相同点：一旦执行方法，都可以使当前线程进入阻塞状态。
不同点：1）两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep()，Object类中声明wait()；
2）调用的范要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。wait()必须使用在同步代码块或同步方法中；
3）关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放锁，而wait()会。
使用：
package top.triabin._05threadcommunication.example; |
运行结果：
经典例题：生产者/消费者问题
生产者（Productor）将产品交给店员（Clerk），而消费者（Customer）从店员处取走产品，店员一次只能持有固定数量的产品（比如人：20），如果生产者试图生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。
这里可能出现两个问题：
① 生产者比消费者快时，消费者会漏掉一些数据没有取到。
② 消费者比生产者快时，消费者会取相同的数据。
分析：
- 是否是多线程问题？ 是，生产者线程，消费者线程
- 是否有共享数据？ 是，店员（或产品）
- 如何解决线程的安全问题？ 同步机制，有三种方法
- 是否涉及到线程的通信？ 是
package top.triabin._05threadcommunication.exer; |
JDK5.0新增线程创建方式
新增方式一：实现Callable接口
步骤：
- 创建一个Callable接口的实现类；
- 重写call()方法，将此线程需要执行的操作声明在call()方法中;
- 创建Callable接口实现类的对象;
- 将此Callable接口实现类的对象作为参数传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask类的对象;
- 将FutureTask类的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread对象，并调用start()方法;
- 获取Callable中call()方法的返回值。（如果需要）
如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大？
- call()可以有返回值。
- call()可以抛出异常，被外面的操作捕获，获取异常信息。
- Callable支持泛型。
package top.triabin._06newway; |
新增方式二：使用线程池
背景：经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响很大。
思路：提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁，实现重复利用。
好处：
提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
降低资源消耗（重复利用线程池中的线程，不需要每次都创建）
便于线程管理：
① corePoolSize：核心池的大小
② maximumPoolSize：最大线程数
③ keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
线程池相关API：
JDK 5.0起提供了线程池相关的API：ExecutorService和Excutors。
ExecutorService：真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor。
① void execute(Runnable command)：执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行Runnable；
② <T> Future<T> submit(Callable<T> task)：执行任务，有返回值，一般用来执行Callable；
③ void shutdown()：关闭连接池。
Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池。
① Executors.newCachedThreadPool()：创建一个可根据需要创建新线程的线程池；
② Executors.newFixedThreadPool(n)：创建一个可重用固定线程数的线程池；
③ Executors.newSingleThreadExecutor()：创建一个只有一个线程的线程池；
④ Executors.newScheduledThreadPool(n)：创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期运行。
代码：
package top.triabin._06newway; |
章节小测
1. 画图说明线程的生命周期，以及各状态切换使用到的方法等。
2. 同步代码块中涉及到同步监视器和共享数据，谈谈你对同步监视器和共享数据的理解，以及注意点。
同步代码块中：
synchronized(同步监视器){ |
同步方法中：
非静态的同步方法，同步监视器是：this；
静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身(类名.class)。
3. sleep()和wait()的区别。
- 两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep()，Object类中声明wait()；
- 调用的范要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。wait()必须使用在同步代码块或同步方法中；
- 关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放锁，而wait()会。
4. 写一个线程安全的懒汉式。
package top.triabin._04threadsyn.lazysingletion; |
5. 创建多线程有哪几种方式？
4种：
- 继承Thread类
- 实现Runnable接口
- 实现Callable接口
- 线程池：提高响应速度，提高了资源的重用率，便于管理
章节练习和面试题
简答
java中有几种方法可以实现一个线程(jdk5.0之前)？用什么关键字修饰同步方法? stop()和suspend()方法为何不推荐使用？
答：有两种实现方法，分别是继承Thread类与实现Runnable接口，使用synchronized关键字修饰同步方法。
反对使用stop()方法，是因为它不安全。它会解除由线程获取的所有锁定，而且如果对象处于一种不连贯状态，那么其他线程能在那种状态下检查和修改它们，结果很难检查出真正的问题所在。
反对使用suspend()方法，是因为它容易发生死锁。调用suspend()方法的时候，目标线程会停下来，但却仍然持有在这之前获得的锁定，此时，其他任何线程都不能访问锁定的资源，就会造成死锁。所以不应该使用suspend()，而应该在自己的Thread类中置入一个标志，指出线程应该活动还是挂起，便用wait()命令其进入等待状态。若标志指出线程应当恢复，则用一个notify()重新启动线程。
sleep() 和 wait() 有什么区别?
答：sleep()是线程类Thread的方法，导致此线程暂停执行指定时间，把执行机会给其他线程，但是监控状态依然保持，到时候慧自动恢复。调用sleep()不会释放锁。
wait()是Object类的方法，对此对象调用wait()方法导致本线程放弃对象锁，进入等待此对象的对象等待池，只有针对此对象发出notify()方法（或notifyAll()方法）后线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。
同步和异步有何异同，在什么情况下分别使用他们？举例说明。
答：如果数据将在线程间共享，例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到，或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了，那么这些数据就是共享数据，必须进行同步存取。
当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法，并且不希望让程序等待方法返回时，就应该使用异步编程，在很多情况下采用异步编程往往更有效率。
启动一个线程是用run()还是start()？
答：启动一个线程是调用start()方法，使线程所代表的的虚拟机处于可运行状态，这意味着它可以由JVM调度并执行。这并不意味着线程就会立即运行。run()方法就是正常的对象调用方法的执行，并不是使用分线程来执行的。
当一个线程进入一个对象的一个synchronized方法后，其它线程是否可进入此对象的其它方法?
答：不能，一个对象的synchronized方法只能由一个线程访问。
请说出你所知道的线程同步的方法。
①wait()：使一个线程处于等待状态，并释放所有对象的lock。
②sleep()：使一个正在运行的线程处于睡眠状，是一个静态方法，调用此方法要捕捉InterruptedException异常。
③notify()：唤醒一个处于等待状态的线程，注意的是在调用此方法的时候并不能确切地唤醒某一个等待状态的线程，而是由JVM确定唤醒哪个线程，而且不是按优先级。
④notifyAll()：唤醒所有处于等待状态的线程，注意并不是给所有线程一个对象的锁，而是让它们竞争。
多线程有几种实现方法，都是什么？同步有几种实现方法，都是什么？
答：实现方法有两种，分别是继承Thread类与实现Runnable接口；同步的实现方面有两种，分别是synchronized与wait-notify。
线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系。
①基本概念：线程是指在程序执行过程中，能够执行程序代码的一个执行单位，每个程序至少有一个线程，也就是程序本身。
②五种基本状态：创建、就绪、运行、阻塞、结束
③状态之间的关系：
简述synchronized和java.util.concurrent.locks.Lock的异同？
相同点：Lock能完成synchronized所实现的所有功能。
不同点：Lock有比synchronized更精准的线程语义和性能。synchronized会自动释放锁，而Lock一定要求程序员手动释放，并且必须在finally语句中释放。
Java为什么要引入线程机制，线程、程序、进程之间的关系是怎样的。
Runnable接口包括哪些抽象方法？Thread类有哪些主要域和方法？
创建线程有哪两种方式(jdk5.0之前)？试写出每种的具体的流程。比较两种创建方式的不同，哪个更优？
判断
- C和Java都是多线程语言。（×）
- 如果线程死亡，它便不能运行。（√）
- 在Java中，高优先级的可运行线程会抢占低优先级线程。（）
- 程序开发者必须创建一个线程去管理内存的分配。（）
- 一个线程在调用它的start()方法，之前，该线程将一直处于出生期。（）
- 当调用一个正在进行线程的stop()方法时，该线程便会进入休眠状态。（）
- 如果线程的run方法执行结束或抛出一个不能捕获的例外，线程便进入等待状态。（）
- 一个线程可以调用yield()方法使其他线程有机会运行。（）
选择题
Java 语言中提供了一个____线程，自动回收动态分配的内存。
A 异步
B 消费者
C 守护
D 垃圾收集
当____方法终止时，能使线程进入死亡状态。
A run
B setPriority
C yield
D sleep
用____方法可以改变线程的优先级。
A run
B setPriority
C yield
D sleep
线程通过____方法可以使具有相同优先级线程获得优先处理权。
A run
B setPriority
C yield
D sleep
线程通过____方法可以休眠一段时间，然后恢复运行。
A run
B setPriority
C yield
D sleep
____方法使对象等待队列的第一个线程进入就绪状态。
A run
B notify
C yield
D sleep
方法resume()负责重新开始____线程的执行。
A 被stop()方法停止
B 被sleep()方法停止
C 被wait()方法停止
D 被suspend()方法停止
____方法可以用来暂时停止当前线程的运行。
A stop()
B sleep()
C wait()
D suspend()
创建多线程题目
编写一个继承Thread类的方式实现多线程的程序。该类（MyThread）有两个属性，一个字符串WhoAmI代表线程名，一个整数delay代表该线程随机要休眠的时间。构造有参的构造器，线程执行时，显示线程名和要休眠时间。
另外，定义一个测试类TestThread，创建三个线程对象以展示执行情况。
MyTest类
package _01;
import java.util.Random;
/**
* @author DawnLee
* @create 2020-11-09 11:05
*/
public class MyThread extends Thread{
String WhoAmI;//线程名
int delay;//线程随机休眠时间
public MyThread(){}
public MyThread(String whoAmI, int delay){
super();
this.WhoAmI = whoAmI;
this.delay = delay;
}
public void run() {
currentThread().setName(WhoAmI);
delay = (int)(Math.random() * (1000 - 1 + 1) + 1);
System.out.println("线程" + WhoAmI + "将要休眠" + delay + "ms。");
try {
sleep(delay);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}TestThread类
package _01;
/**
* @author DawnLee
* @create 2020-11-09 11:05
*/
public class TestThread {
public static void main(String[] args) {
MyThread t1 = new MyThread("1",0);
MyThread t2 = new MyThread("2",0);
MyThread t3 = new MyThread("3",0);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
