深度分析:面试90%被问到的多线程、建立线程、线程状态、线程安全,一次性帮你全搞定!

1、多线程

1.概述

多线程(multithreading),是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。java

就是在单个程序中同时运行多个线程来完成不一样的工做。面试

2.并发与并行

并发:指两个或多个事件在同一个时间段内发生。
并行:指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生)。
3.程序、进程与多线程
1)程序
Java源程序和字节码文件被称为“程序” (Program),是一个静态的概念。安全

2) 进程
是指一个内存中运行的应用程序,每一个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序能够同时运行多个进程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;系统运行一个程序便是一个进程从建立、运行到消亡的过程。多线程

3)线程

线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行,一个进程中至少有一个线程。一个进程中是能够有多个线程的,这个应用程序也能够称之为多线程程序。并发

2、建立线程类

1.继承Thread类

Java使用java.lang.Thread类表明线程,全部的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。ide

Java中经过继承Thread类来建立并启动多线程的步骤以下:测试

定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体就表明了线程须要完成的任务,所以把run()方法称为线程执行体
建立Thread子类的实例,即建立了线程对象
调用线程对象的start()方法来启动该线程
自定义线程类:this

public class MyThread extends Thread {
    //定义指定线程名称的构造方法
    public MyThread(String name) {
        //调用父类的String参数的构造方法,指定线程的名称
        super(name);
    }
    /**
     * 重写run方法,完成该线程执行的逻辑
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(getName()+":正在执行!"+i);
        }
    }
}

测试类:线程

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //建立自定义线程对象
        MyThread mt = new MyThread("新的线程!");
        //开启新线程
        mt.start();
        //在主方法中执行for循环
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main线程!"+i);
        }
    }
}

1)Thread类介绍

构造方法:3d

public Thread():分配一个新的线程对象。

public Thread(String name):分配一个指定名字的新的线程对象。

public Thread(Runnable target):分配一个带有指定目标新的线程对象。

public Thread(Runnable target,String name):分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字。

经常使用方法:

public String getName():获取当前线程名称。

public void start():致使此线程开始执行;Java虚拟机调用此线程的run方法。

public void run():此线程要执行的任务在此处定义代码。

public static void sleep(long millis):使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停(暂时中止执行)。

public static Thread currentThread():返回对当前正在执行的线程对象的引用

2.实现Runnable接口

采用java.lang.Runnable也是很是常见的一种,咱们只须要重写run方法便可。

步骤以下:

定义Runnable接口的实现类,并重写该接口的run()方法,该run()方法的方法体一样是该线程的线程执行体。
建立Runnable实现类的实例,并以此实例做为Thread的target来建立Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。
调用线程对象的start()方法来启动线程。
自定义线程类:

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run(){
        for(inti=0;i<20;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+""+i);
        }
    }
}

测试类:

public class Demo{
    public static void main(String[]args){
        //建立自定义类对象线程任务对象
        MyRunnable mr = new MyRunnable();
        //建立线程对象
        Thread t = new Thread(mr,"小强");
        t.start();
        for(inti=0;i<20;i++){
        System.out.println("旺财"+i);
        }
    }
}

3.Thread和Runnable的区别

实现Runnable接口比继承Thread类所具备的优点:

适合多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源。

能够避免java中的单继承的局限性。

增长程序的健壮性,实现解耦操做,代码能够被多个线程共享,代码和线程独立。

线程池只能放入实现Runable或Callable类线程,不能直接放入继承Thread的类。

4.用Lambda表达式建立多线程

/**
 * 用Lambda表达式来建立多线程
 */
public class Thread004Lambda {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(()->{
            System.out.println("我是一个线程对象");
        });

        t.start();//启动线程
        System.out.println("我是主线程");
    }
}

3、线程状态

1.线程的五种状态
新生状态: new
就绪状态: runnable
运行状态: running
阻塞状态: blocked
执行完毕: dead
深度分析:面试90%被问到的多线程、建立线程、线程状态、线程安全,一次性帮你全搞定!

死亡状态是线程生命周期中的最后一个阶段。线程死亡的缘由有两个。一个是正常运行的线程完成了它的所有工做;另外一个是线程被强制性地终止,如经过执行stop或destroy方法来终止一个线程。

2.终止线程

不要调用 stop destory 方法 ,太暴力,一盆冷水让其中止。

自定义类:

/**
 *
 * 终止线程的套路
 * 一、加入标识
 * 二、线程体的执行须要依赖标识
 * 三、对外提供一个能够修改标识的方法
 * 四、外部适当的时机调用方法修改标识
 */
class MyThread03 implements Runnable{
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        int i = 0;
        while (true){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("在和小美聊天,在说第"+(i++)+"句话");
            if(!flag){
                break;
            }
        }
    }
    public void stopThread(){
        flag = false;
    }
}

测试类:

public class Thread005 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        MyThread03 mt = new MyThread03();
        Thread t = new Thread(mt);

        t.start();//开启线程

        Thread.sleep(2000);
        mt.stopThread();
    }
}

3.阻塞状态(sleep/yield/join方法)

sleep方法:Sleep时别的线程也不能够访问锁定对象。
yield方法: 让出CPU的使用权,从运行态直接进入就绪态。让CPU从新挑选哪个线程进入运行状态。
join方法: 等待当前线程死亡,当某个线程等待另外一个线程执行结束后,才继续执行时,使用另外一个线程的join方法。使调用该方法的线程在此以前执行完毕,也就是等待调用该方法的线程执行完毕后再往下继续执行

4.线程基本信息

深度分析:面试90%被问到的多线程、建立线程、线程状态、线程安全,一次性帮你全搞定!

一个线程的默认优先级是5

Thread.MIN_PRIORITY = 1
Thread.MAX_PRIORITY = 10
Thread.NORM_PRIORITY = 5
注意:优先级低只是意味着得到调度的几率低。并非绝对先调用优先级高后调用优先级低的线程。

自定义类:

class FatherThread  implements  Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("爸爸想抽烟,发现烟抽完了");
        System.out.println("爸爸让儿子去买包红塔山");
        Thread son = new Thread(new SonThread());
        son.start();  // 启动新的线程
        System.out.println("爸爸等儿子买烟回来");
        try {
            son.join();  // 一直傻傻地等
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("能够抽烟了");
    }
}
class SonThread implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("儿子出门去买烟");
        System.out.println("儿子买烟须要10分钟");
        try {
            for (int i = 1; i <=10;i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第" + i + "分钟");
                Thread.sleep(10);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 儿子买烟回来了");
    }
}

测试类:

public class Demo008Thread {
    public static void main(String[] args)throws Exception {

        Thread t1 = new Thread(new SonThread(),"t1");
        Thread t2 = new Thread(new SonThread(),"t2");
//        int p = t1.getPriority();获取优先级
        t1.setPriority(10);//设置线程优先级
        t2.setPriority(1);

        t1.start();
        t2.start();
        Thread.sleep(1000);
        //System.out.println(t.isAlive());  // 查看线程是否还活着
    }
}

4、线程安全

1.线程同步

当咱们使用多个线程访问同一资源的时候,且多个线程中对资源有写的操做,就容易出现线程安全问题。

要解决上述多线程并发访问一个资源的安全性问题:也就是解决重复票与不存在票问题,Java中提供了同步机制(synchronized)来解决。

2.同步代码块

同步代码块:synchronized关键字能够用于方法中的某个区块中,表示只对这个区块的资源实行互斥访问。
格式:

synchronized(同步锁){
    须要同步操做的代码
}

同步锁:

对象的同步锁只是一个概念,能够想象为在对象上标记了一个锁.

锁对象能够是任意类型。
多个线程对象要使用同一把锁。

3.同步方法

同步方法:使用synchronized修饰的方法,就叫作同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其余线程只能在方法外等着。
格式:

public synchronized void method(){
    可能会产生线程安全问题的代码
}
1
2

同步锁是谁?

对于非static方法,同步锁就是this。
对于static方法,咱们使用当前方法所在类的字节码对象(类名.class)。
综合案例:

/**
 * 帐户类
 */
class Account {
    String aname; // 帐户名
    int money; // 帐户余额

    public Account(String aname, int money) {
        this.aname = aname;
        this.money = money;
    }
}
class Drawing implements Runnable{
    Account account = null;
    int money = 0;  // 准备取钱的金额
    int acturalMoney = 0; // 实际取走的钱

    public Drawing(Account account, int money) {
        this.account = account;
        this.money = money;
    }

    @Override
    public  void run() {
        synchronized (account){//同步代码块

            // 若是余额不够, 取不了钱
            if (account.money < money) {
                System.out.println(" 余额不足, 没去走钱");
                return;
            }
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            account.money -= money;   // 取了钱,余额变少
            acturalMoney = money;    // 取出来的钱
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取了 " + acturalMoney + "  还剩 " + account.money);
        }
    }
}

测试类:

/**
 * 两我的操做同一个帐户
 */
public class Demo010Thread {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 开户
        Account account = new Account("高富帅",100);
        System.out.println(account.money);
        Drawing d =  new Drawing(account,90);
        // 你去取钱
        Thread t = new Thread(d,"你" );
        Thread t1 = new Thread(d,"女友" );
        t.start();
        t1.start();

        Thread.sleep(1500);
        System.out.println(account.money);
    }
}

###4.死锁及解决方案
1)死锁的概念
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程当中,因为竞争资源或者因为彼此通讯而形成的一种阻塞的现象,若无外力做用,它们都将没法推动下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

如何解决死锁问题:

每每是程序逻辑的问题。须要修改程序逻辑。尽可能不要同时持有两个对象锁。