Thread 线程

电脑中多个软件运行工作，看似是同时执行，其实是“多线程”在交替执行任务。
“多线程”像是道路，“网络数据”是道路运输的资源，道路可能发生阻塞，也可能运输资源速度慢，会出现问题。开发者需要了解并解决问题。

程序：应用程序（编写的代码，静态的）
进程 ：运行的应用程序（运行的代码，动态的）
线程：进程的实现，保存程序运行成为进程。进程中包含多个线程，是一对多的关系。

并发与并行的关系

并发：开启程序多线程同时运行，对数据资源的操作顺序不同（单核CPU）

一杯奶茶一根吸管，并行操作，需要排队，你喝一口停下来干其他事，你大哥喝一口便停下来，你回来再喝一口，然后去干其他事，你大哥又来喝一口

进程并发关系人类无法用肉眼识别，计算机运行速度纳米级别，产生同时执行的错觉
计算机一定是多线程，即使你不创建线程也会有多个线程，后台主线程，gc线程等

并行：多线程同时执行程序运行，对数据资源同一时刻获（多核CPU）
一杯奶茶两根吸管，并发操作 无需排队，你和你大哥同时各握着一根吸管猛吸奶茶

<!-- 使用代码查看CPU个数 -->
Runtime runtim  = Runtime.getRuntime();
int cpuNums = runtime.availableProcessors();

多线程的应用：
电影播放时，线程图像 线程声音 线程字幕，多线程保证用户的体验。
运行程序时，JVM垃圾回收对堆中垃圾对象清理，保证内存利用。

所有的线程是由操作系统分配的，所以多线程跟操作系统关系密切。
操作系统为进程来分配足够的线程以保证运行，并且记录线程执行进程的进度。

为什么使用多线程？

吞吐量: 普通的Web程序是单层面请求,一个请求一个线程或多个请求一个线程
伸缩性: 没用充分发挥CPU的多核性能,将任务排列到一个线程上

main线程

main线程是“主线程”，是程序执行的必要条件 ，JVM系统的入口

多线程的核心

当开启了其他线程，多线程的情况，而其他线程的核心在start0()方法

Java中创建线程的方式

1. 继承Thread类：
   优点：操作简单
   缺点：避免继承出现

原理：
重写Runable接口的run方法，调用srart底层核心为start0的native本地方法
start0()方法执行由CPU调用不同的操作系统利用不同的算法【核心】

2. 实现Runable接口：
   实现Runable接口run()方法，创建Thread对象，并通过Thread构造器中的静态代理模式将实现Runable接口的对象传入
   优点：避免继承，Thread多线程共享一个Runable实现类的资源，无需数据资源static关键字

3. 实现Callable接口：
   实现Callable接口的call方法，与Runable的run方法不同的是call方法有返回值
   优点：有返回值
   缺点：必须有返回值

4. 线程池方式：
   创建Executors类，提供一系列创建线程池的静态方法，返回值实现ExcutorService接口，通过实现ExcutorService接口调用submit方法将传入Callable或者Runable的实现类，线程执行是实现类的run方法
   优点：自动化装配，节省资源，资源循环利用，利于管理

什么是线程体

run方法

直接执行run()方法 和 start()执行run()方法的区别

直接执行run()方法将是main线程进行执行，而使用start()则是创建的其他线程去执行

多线程安全问题

同一份资源，可能发生资源抢夺问题 ，需要加入并发数据资源控制，对于代码中的作用域问题，多线程会操作一份资源，安全问题将会发生

多线程执行优先权

每个线程都有优先权可以设置，实际线程在运行中的执行权由CPU调动

一个进程开辟了多个线程，线程的执行权重由CPU调度器安排调度，人为不得干预

守护线程&&用户线程

Thread使用到的设计者模式

1. 静态代理
   由于Tread方法实现了Runnable接口。
   选择实现Runnable接口的方式创建线程，把Runable的实现对象丢进Thread构造方法，将会静态代理
   ，代理模式与适配器模式不同：适配器模式用于衔接，代理模式用于方法的增强，核心Proxy类用于扩展

公平锁与非公平锁

Lock接口比synchronized块的优势是什么?

1. Lock手动锁,更加灵活的释放锁lock方法:加锁,unlock方法:释放锁
2. Lock公平锁,多线程先进先出的顺序
3. synchronized非公平锁,多线程抢占机制
4. Lock接口是synchronized升级版,Lock接口实现类即提供公平锁和非公平锁
   注意:非公平锁大部分情况效率高

多线程解决同步问题方式?

一、分析问题出现的原因

多线程访问共享数据资源，执行方法结束后结果出现错误，共享资源没有被严谨上锁，导致数据被其他线程操作。

1. 多线程执行速度快,进入同一方法块中,避开了逻辑判断
2. 多线程之前的线程进行等待,没有更改逻辑判断数据,后面的线程也跟着进来

二、解决多线程问题的方法

1. 同步代码块
2. 同步方法 锁任何对象 /静态同步方法(由于静态不能访问非静态所以锁class字节码文件)
3. Lock手动锁方式,使用Lock锁的实现类,并使用unlock解锁

Tread类实现了Runable接口

1. 当一个类继承了Thread类重写Run方法，就可以多线程使用start函数()

理据1 关于run()函数在Runable接口中，由Tread实现run()函数，你继承Thread类进行重写run()函数
理据2 关于start()函数会开启线程进行执行，否则不会开启，依然是Main线程执行

运行代码 进程占用内存 开启Main线程 start()函数开启Thread-Nums线程
注意：Main线程不会与执行start()函数的多线程阻塞，Main线程仅执行start()函数开启线程，会继续从上至下执行，不等其他线程，猛烈的向前冲。
若没有使用start()方法，则直接使用run()方法则会发生Main完全执行，因为此刻run()方法为普通方法
理据： Debug步入start()函数，步入start0()函数是JVM本地方法，底层是c/c++实现，实际是start0()产生了多线程效果，开启线程核心并不是run

会出现什么情况？
Main线程与Thread—Nums线程并发或并行

结束时会出现什么情况
即使Main线程结束退出，Thread-Nums依然会执行完完任务，全部线程完成完毕进程结束

注意：避免Main线程直接调用run方法

主线程一般退出最快的，谁完成谁的事谁退出，悟空使用猴毛，分身干分身的事，悟空干悟空的事
所有多线程都是子线程开启的

直接实现Runable
但是Runable中没有start方法
怎么办？
将聚合关系修改为依赖关系
创建Thread对象，将线程对象传进去，调用start()函数
这是什么鬼操作？这里用到了设计者模式-静态代理 跑腿人
设计者模式利用接口实现多态，动态绑定

实现Runable避免了单继承的问题，适合多个线程共享一个资源。【建议】
此后怎讲：继承Thread后每创建一个多线程类都将开启一个run实现任务和Thread继承

若继承Thread类 使用静态 让多个对象 仅由一份变量 为票数
此刻会出现多个线程同时执行–i情况
若实现Runable接口 多个Thread类将共享一个 多线程对象 无需使用静态
此刻会出现多个线程同时执行–i情况
注意：最坏情况，速度过快全部线程都执行一下进入判断，尝试让其睡眠可以让其无法快速进入

1. 自然销毁：完成任务后销毁
2. 通知销毁：经过Main线程主人的通知销毁，通过setting修改逻辑boolean变量，并且可以Main主人进行睡眠，睡醒就会通知线程销毁

Runable中的run方法【核心】
Thread对象【核心】

• setName设置线程别名

• getName获取线程别名

• start线程开始执行：调用底层start0()方法

• run执行线程对象简单的run方法

• setPriority设置优先级

• getPriority获取优先级

• sleep睡眠

• interrupt中断线程（不是中止结束，比如休眠被唤醒）

• yield线程尝试礼让，调用自己的（主要有CPU决定，线程资源越紧张概率越高）
  我问业务员是否把资源让另一个紧急情况的人，由业务员决定，业务员资源充足，则都同时进行服务，业务员发现资源不充足，由你提出了将资源让给需要的人，这时业务员才会专注于帮助需要的人

• join线程插队，调用别人的（尝试让其他线程先执行任务，主动让其他线程插入前面完成任务，一定成功）
  我和其他人排队到业务厅，但某事某刻我选择主动让其他人先插队到我的前面先完成业务

用户线程：Main线程与子线程A同时执行，线程A执行生命周期结束，线程A不受印象继续执行
守护线程：但是此刻，子线程A成为守护线程，监测Main线程的生命周期，若Main线程结束，B就将会缓速结束
常见守护线程：垃圾回收机制

APi enum
New进入创建状态start()
Runable就绪状态（等待CPU分配）Ready/运行状态Running （或手动yield）
sleep wait join lock 运行状态尝试获取锁，进入Blocked阻塞状态，监测锁，又回到Ruable状态，可能是就绪状态，也可以直接运行，取决于CPU调度器
wait join lock让其他其他线程先获取资源进入Wating状态进行等待状态，一些方法需要唤醒
睡眠进入TimedWaiting延时等待状态
Teminate终止结束

一些数据不允许多个线程同时访问，使用同步Synchronized保证同一时刻，数据只能有一个线程进行访问操作
厕所只能一个人进入，进入后把门关闭
同步代码块
对对象加锁
同步方法
对方法加锁

互斥锁：每个线程都有一个互斥锁的标记

获取不到锁进入阻塞，就像高速路的车拥挤到收费站，当然不是越多收费站越好，多了速度会变慢

同步方法：默认锁在this对象

同步代码块：锁在this对象 指定缩小范围【优选】

多个线程：可以是任意对象，必须是任意同一个对象，this或object

静态同步方法：锁不再this，锁将加载这个类Class对象上
静态方法里用同步代码块：就要对这个类的Class对象上锁

1非静态同步方法默认锁this对象
2静态同步方法默认锁当前类.class对象
3多线程的锁为同一个对象，保证共享对象【重点】
一个厕所3个门

A锁B资源，A拿不到自己的资源无法执行
B锁A资源，B拿不到自己的资源无法执行

1.执行完程序自行释放
2.遇见break，return直接退出释放
3.出现异常，直接退出释放
4.wait等待
便秘一下子

不会释放锁
sleep
上厕所睡着了
yieId
Running状态进行Ready状态没有退出Runable状态
suspend挂起【不建议使用】
Running状态进行Ready状态没有退出Runable状态

标签：Runable,run,Thread,基础,线程,多线程,方法
来源： https://blog.csdn.net/weixin_51705997/article/details/119872483